Проекты

Модель солнечной батареи с автоматическим отслеживанием положения Солнца

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Идея»

Направление работы: Альтернативная энергетика
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1534 «Академическая»
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

В настоящее время, когда активно развивается солнечная энергетика, знание положения солнца может сильно увеличить эффективность солнечных батарей (СБ). Для этого каждый сезон солнечные панели устанавливают под определённым углом, при котором в среднем будет максимальная выработка энергии.
Но эффективность СБ можно увеличить, если она сама будет определять положение Солнца и самостоятельно поворачиваться в его сторону. В качестве датчиков, реагирующих на солнечный свет, можно использовать фоторезисторы, а для поворота на нужный угол – сервоприводы. Таким образом, актуальность проекта заключатся в увеличении эффективности СБ с помощью автоматического отслеживания положения солнца.

Цель

Создать модель солнечной батареи, которая автоматически будет отслеживать положение Солнца и разворачиваться в нужную сторону.

Задачи

  1. Начертить схему устройства.
  2. Определить необходимое количество фоторезисторов и их наиболее эффективное расположение.
  3. Использовать онлайн-ресурсы для создания виртуальной модели устройства, а также для её тестирования.
  4. Основываясь на чертежах и виртуальной модели, собрать физическую модель аппарата вместе с солнечной батареей.
     

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Компьютер для поиска и анализа информации
  • Фоторезисторы
  • Сервоприводы
  • Панель для солнечной батареи

Описание

В процессе выполнения настоящей работы автором был создан программный код, состоящий из двух частей: установка параметров и проверка работы сервоприводов, сравнение работы фоторезисторов и поворот в нужную сторону. Создана виртуальная и реальная модель устройства, проведены испытания модели.

Собранная модель с тремя фоторезисторами

Результаты работы/выводы

Были созданы модели солнечной батареи с двумя и тремя фоторезисторами. Тестирование показало невозможность эффективного использования модели на основе 3-х фоторезисторов, поэтому был сделан вывод о том, что наиболее эффективной будет модель с четырьмя фоторезисторами. При этом стоит оставить алгоритм, использованный для трёх фоторезисторов, чтобы сервоприводы не работали одновременно.

Перспективы использования результатов работы

Солнечные батареи с автоматическим отслеживанием положения Солнца более эффективны по сравнению с обычными солнечными батареями.

Сейчас продолжается работа по проектированию и сборке модели с четырьмя фоторезисторами. Работа в скором времени будет закончена.