บทนำ

แหล่งพลังงาน

ด้วยการพัฒนาที่เพิ่มมากขึ้นความต้องการพลังงานที่ตามมาในทุกส่วนของชีวิตมนุษย์ แหล่งพลังงานหลักคือธรรมชาติซึ่งมีแหล่งต่างๆเช่นเชื้อเพลิงฟอสซิล ทรัพยากรธรรมชาติสามารถแบ่งออกเป็นแหล่งพลังงานที่หมุนเวียนไม่ได้และหมุนเวียนได้

แหล่งพลังงานที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้เช่นถ่านหินน้ำมันก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่จะใช้ แต่ไม่สามารถเติมเต็มได้ นอกจากนี้ปัจจัยต่างๆเช่นภาวะโลกร้อนการเพิ่มขึ้นของเชื้อเพลิงอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดอุปสรรคในการใช้แหล่งพลังงานเหล่านี้

ต่อจากนี้ไปวิธีเดียวคือการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนซึ่งสามารถเติมและทดแทนได้ ตัวอย่างเช่นพลังงานลมพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานความร้อน

“เทคนิคการดีบักในการทดสอบซอฟต์แวร์ ”

จากพลังงานแสงอาทิตย์นี้เป็นพลังงานหลักที่สุด

ตรวจสอบโครงการสดของ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ติดตามดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน

ฟิวชั่นนิวเคลียร์ในแกนกลางของดวงอาทิตย์ที่ใช้งานอยู่ทำให้เกิดอุณหภูมิภายใน 10⁷K และฟลักซ์การแผ่รังสีภายในของการกระจายสเปกตรัมที่ไม่สม่ำเสมอ รังสีภายในนี้ถูกดูดซับในชั้นพาสซีฟด้านนอกซึ่งได้รับความร้อนประมาณ 5800K การแผ่รังสีนี้สร้างพลังงานแสงในรูปของโฟตอนซึ่งมีพลังงานและโมเมนตัมจำนวนมาก โฟตอนเหล่านี้สามารถหักเหหรือดูดซับได้ในระหว่างการเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลก

โลกได้รับพลังรังสีจากดวงอาทิตย์ประมาณ 1.73 * 10¹⁴กิโลวัตต์ พลังที่ได้รับอย่างต่อเนื่องนี้รวมเข้ากับพลังงานทั้งหมด 5.46 * 10^{ยี่สิบเอ็ด}MJ ต่อปี ดังนั้นพลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นแหล่งพลังงานที่เกี่ยวข้องมากที่สุดที่จำเป็นเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของมนุษยชาติ

มีสามวิธีในการรวบรวมพลังงานนี้ตามประเภทของตัวสะสม:

นักสะสมแผ่นเรียบเป็นประเภทที่นิยมใช้กันมากขึ้นในปัจจุบัน เป็นอาร์เรย์ของแผงโซลาร์เซลล์ที่เรียงกันเป็นระนาบอย่างง่าย
นักสะสมที่โฟกัสเป็นตัวสะสมระนาบแบนโดยพื้นฐานแล้วมีอุปกรณ์ออปติคัลจัดวางเพื่อเพิ่มรังสีที่ตกลงมาที่โฟกัสของตัวสะสม ปัจจุบันมีการใช้ในพื้นที่กระจัดกระจายเพียงไม่กี่แห่ง เตาเผาพลังงานแสงอาทิตย์เป็นตัวอย่างของตัวสะสมประเภทนี้
นักสะสมแบบพาสซีฟแตกต่างจากนักสะสมอีกสองประเภทอย่างสิ้นเชิง ตัวสะสมแบบพาสซีฟดูดซับรังสีและเปลี่ยนเป็นความร้อนตามธรรมชาติโดยไม่ได้รับการออกแบบและสร้างมาเพื่อทำเช่นนั้น

แผงเซลล์แสงอาทิตย์

จากแผ่นแบนเหล่านี้นักสะสมนิยมใช้กันมากที่สุด ตัวอย่างคือแผงโซลาร์เซลล์

แผงโซลาร์เซลล์คือกลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์ที่เรียงตัวกันเป็นเมทริกซ์ แผงเหล่านี้สามารถรวบรวมพลังงานระหว่าง 10 ถึง 300W

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สองชั้นที่ใช้ในการดูดซับรังสี ทำงานบนหลักการของเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งหมายถึงการสร้างแรงดันไฟฟ้าผ่านแสงตกกระทบ เมื่อแสงตกลงบนชั้นต่างๆมันจะกระตุ้นอิเล็กตรอนทำให้พวกมันกระโดดจากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่งกลายเป็นประจุไฟฟ้า

“การวิเคราะห์สายโหลดของไดโอด ”

แหล่งที่มาของภาพ - etap - etap

ระบบรับพลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนต่างๆดังต่อไปนี้

แผงโซลาร์เซลล์ - เพื่อรวบรวมพลังงาน
อินเวอร์เตอร์ - เพื่อแปลงไฟ DC ที่ได้รับเป็น AC
แบตเตอรี่ - เพื่อจัดเก็บไฟ DC ที่ได้รับ

การติดแผงโซลาร์เซลล์

ข้อ จำกัด ที่สำคัญอย่างหนึ่งในการใช้แผงโซลาร์เซลล์คือวิธีการติดตั้งเพื่อรับพลังงานแสงสูงสุดจากดวงอาทิตย์

ปัจจัยที่มีผลต่อผลผลิตหรือประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์มีดังนี้:

ทิศทาง: ในกรณีที่สถานที่ตั้งอยู่ทางซีกโลกเหนือแผงควรหันหน้าไปทางทิศเหนือและตำแหน่งที่เป็นซีกโลกใต้แผงควรหันหน้าไปทางทิศใต้
การเอียงหรือการวางแนว : แผงโซลาร์เซลล์ต้องมีความเอียงเท่ากับละติจูดของที่ตั้ง เมื่อความเอียงของการหมุนของโลกเปลี่ยนไปจำเป็นต้องปรับแผงโซลาร์เซลล์เพื่อให้ได้แสงสูงสุด
ประเภทของพื้นผิว : ส่วนใหญ่ควรใช้พื้นผิวที่กว้างกว่าเนื่องจากได้รับแสงแดดมากที่สุด

เพื่อให้การติดตั้งแผงอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้รับแสงแดดอย่างเพียงพอจึงใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า Trackers ซึ่งชี้แผงไปที่พื้นโลก

ตัวติดตามมีสองประเภท:

ก. Passive Tracker :

ตัวติดตามแบบพาสซีฟใช้ระบบที่ของเหลวเคลื่อนที่เมื่อได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์และใช้ในการเคลื่อนย้ายแผงควบคุมโดยอัตโนมัติกลับไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องในตอนเช้า ประกอบด้วยถังท่อสองถังที่วางไว้ที่ด้านข้างของแผงโซลาร์เซลล์ดังนั้นในกรณีที่แผงไม่ตรงกับดวงอาทิตย์ของเหลวในถังจะได้รับความร้อนไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดความแตกต่างของความดัน ในทางกลับกันความแตกต่างของความดันนี้จะทำให้ของเหลวเคลื่อนที่เข้าหาถังที่มีอุณหภูมิต่ำ ดังนั้นเมื่อระดับของเหลวผันผวนระหว่างถังทั้งสองถังการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักจะทำให้แรงโน้มถ่วงหมุนตัวติดตามพร้อมกับการวางแนวของดวงอาทิตย์ มีราคาไม่แพงและไม่ต้องใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าและต้องการการบำรุงรักษาน้อย อย่างไรก็ตามกลไกการตรวจจับแสงธรรมดาอาจไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าแม่นยำในช่วงวันที่มีเมฆมากและยังไม่มีประสิทธิภาพ

ข. Active Tracker :

Active Tracker มักประกอบด้วยมอเตอร์เช่น Servo Motor หรือ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ เพื่อหมุนแผง ตามหลักการแล้วรังสีดวงอาทิตย์กระทบแผงที่มุม90⁰ มอเตอร์รักษาแผงที่มุมนั้นเพื่อรับรังสีสูงสุด การควบคุมมอเตอร์สามารถทำได้สองวิธี วิธีหนึ่งคือการใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อคำนวณตำแหน่งทางดาราศาสตร์ของดวงอาทิตย์ ณ ตำแหน่งเฉพาะและหมุนแผงโซลาร์เซลล์ในแนวตั้งฉากกับดวงอาทิตย์ตามช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า การควบคุมอื่นคือการใช้การจัดเรียงเซ็นเซอร์เพื่อตรวจจับความสว่างบนท้องฟ้าจากนั้นจึงหมุนแผงที่มุมขวาตามแนวของดวงอาทิตย์

การประยุกต์ใช้วิธีการข้างต้น

แอพพลิเคชั่นติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์

มอเตอร์สเต็ปถูกควบคุมโดยใช้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 ผ่านตัวขับรีเลย์ IC ULN2003A ประกอบด้วยแผงพลังงานต่ำที่เพลาและให้การหมุน 0 ถึง180⁰รอบในแต่ละขั้นตอนแต่ละช่วง 5 วินาที การหมุนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์นี้สอดคล้องกับการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลง180⁰ในทิศทางของโลกที่เกี่ยวข้องกับดวงอาทิตย์ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ได้รับการตั้งโปรแกรมให้หมุน90⁰เกือบตลอดเวลา