Seguidor Solar -- OPEN SOURCE

[robertofonte]

viva amigos ,
venho-vos propor um projecto multifacetado .
um seguidor solar de 2 eixos open source .

penso que poderíamos discutir vários aspectos para podermos aumentar a performance dos painéis em casa .
poderei ajudar na parte de controlo .

tenho como objectivo desenvolver um controlador com as seguinte características :

posicionar-se em função posição ( coordenadas gps ) da sua posição na superfície terrestre,
analise de temperatura / potencia dos painéis e corrigir posicionamento em função dessa analise .
contador de energia (quantificar a energia produzida).

aceito sugestões para a parte de controlo

[Njay]

com 2 eixos não estou a ver para que serve o gps...

[jmal]

com 2 eixos não estou a ver para que serve o gps...

nem com 1, então mas a instalação vai movimentar-se no horizonte ?

[CrOhN]

acho que o mais simples de fazer é mesmo com sensores de luz.

[robertofonte]

com 2 eixos não estou a ver para que serve o gps...

viva ,
o gps serve apenas para no momento da instalação conhecer-mos a nossa posição na terra e em função disso o seguidor posicionar-se de forma correcta .
ok vai encarecer um pouco o sistema .

encontrei este link penso que de grande interesse .

http://www.isr.uc.pt/~torrado/rel/final/psolar.html

[Njay]

o sistema pode procurar automaticamente o ponto de maior rendimento sem ter gps.

eu imagino um sistema em que um 2ndo painel solar alimenta o seguidor, e esse painel "segue" com o painel principal; um circuito analiza o rendimento do proprio painel que alimenta o seguidor para saber de onde vem mais energia. tem os seus detalhes a resolver, mas acho fazível.

[xptosempre]

o sistema pode procurar automaticamente o ponto de maior rendimento sem ter gps.

eu imagino um sistema em que um 2ndo painel solar alimenta o seguidor, e esse painel "segue" com o painel principal; um circuito analiza o rendimento do proprio painel que alimenta o seguidor para saber de onde vem mais energia. tem os seus detalhes a resolver, mas acho fazível.

na minha opinião não, porque o controlador para manter a maior eficiência teria que estar sempre a mover todos os painéis para verificar que efectivamente estava no ponto de maior rendimento , o que provocaria um desgaste elevado dos mecanismos de controle e suporte dos painéis, o melhor seria mesmo um sensor com células solares.
numa revista da elektor descreve um projecto muito interessante que usa o sensor de infra-vermelhos da consola wii para detectar a presença de pontos de luz, dando as coordenadas exactas dos pontos num lcd, esse sim seria um sensor muito eficaz, mas também muito complexo.

[Njay]

o sistema pode procurar automaticamente o ponto de maior rendimento sem ter gps.

eu imagino um sistema em que um 2ndo painel solar alimenta o seguidor, e esse painel "segue" com o painel principal; um circuito analiza o rendimento do proprio painel que alimenta o seguidor para saber de onde vem mais energia. tem os seus detalhes a resolver, mas acho fazível.

na minha opinião não, porque o controlador para manter a maior eficiência teria que estar sempre a mover todos os painéis para verificar que efectivamente estava no ponto de maior rendimento , o que provocaria um desgaste elevado dos mecanismos de controle e suporte dos painéis, o melhor seria mesmo um sensor com células solares. (...)

na minha opinião sim, porque nós sabemos que o sol segue mais ou menos uma determinada trajectória num determinado periodo de tempo

[RJSC]

os leds convencionais podem ser usados como células foto-voltaicas, e como tal, usados para detectar intensidade de luz.
basta terem 2 leds por cada eixo, inclinados cada um 45 graus para lados opostos.
se o eixo estiver desalinhado do sol, o led que está do lado para o qual o painel precisa de se mover vai apresentar uma corrente maior e depois de passada numa resistência, uma tensão maior (os leds e painéis solares não aumentam a tensão em função da luz, mas sim a corrente). basta deslocar o painel para o lado que apresenta maior tensão, e parar quando a tensão nos 2 leds do eixo for igual, que é quando o painel está alinhado e chega a mesma luz aos 2 leds.

eu vou fazer um assim para os painéis do meu pai, o meu único problema está em construir um anemómetro que dure 10 ou 20 anos exposto ao clima. um feito com copos de plástico após 2 anos ao sol está todo partido.
os seguidores comerciais vêm com anemómetro para quando houver ventos demasiado fortes colocarem os painéis paralelos ao chão de modo a diminuir a força exercida na estrutura pelo vento.

têm aqui um exemplo do sensor de um seguidor de 2 eixos:

para um eixo basta usar só metade:


ainda não medi, mas um led deve produzir corrente da ordem dos micro-amperes ou até menos, por isso será necessário colocar em paralelo com o led uma resistência muito elevada e aplicar a tensão resultante na entrada de um op-amp com andar de entrada em fets (muito alta impedância, por exemplo tl-081/tl-084 têm impedâncias de entrada de 10^12 ohms).

podem confirmar o efeito foto-voltaico nos leds ligando-o simplesmente a um multímetro barato e medindo a tensão em vários ângulos relativamente ao sol. não sei a impedância de entrada do meu multímetro mas foi suficientemente baixa para permitir que a tensão varie de acordo com a intensidade luminosa quando exposto ao sol.

[CrOhN]

uma coisa deste genero?

http://www.theanalogguy.com/

[fagulhas]

viva,

presumo que em vez de led quererás dizer fotodíodo. o primeiro emite luz quando lhe é aplicada tensão, o segundo é sensivel á exposição da luz.

o led é um diodo semicondutor (junção p-n) que quando energizado emite luz visível por isso led (diodo emissor de luz). a luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita e é produzida pelas interacções energéticas do electrão. o processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte eléctrica de energia é chamado eletroluminescência.

em qualquer junção p-n polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e eletrons. essa recombinação exige que a energia possuída por esse eletrons, que até então era livre, seja liberada, o que ocorre na forma de calor ou fótons de luz .

fonte : aqui

fotodiodos podem ser usados tanto na polarização reversa quanto na polarização direta. na polarização reversa, a luz que incide sobre o fotodiodo faz a corrente transcorrer através do dispositivo, levando-a a ir para o sentido frontal. isso é conhecido como o efeito fotoelétrico, e é a base das células de captação de energia solar - aliás, uma célula de captação de energia solar é apenas um monte de grandes, e baratos, fotodiodos. diodos geralmente possuem uma altíssima resistência quando a polaridade é revertida. essa resistência é reduzida quando a luz, em uma apropriada freqüência, brilha na junção. de fato, um diodo de polaridade reversa pode ser usado como um detector, monitorando a corrente que passa por ele. circuitos baseados nesse efeito são mais sensíveis à luz que outros baseados no efeito fotovoltáico.

fonte : aqui

[RJSC]

não, um fotodíodo deixa passar corrente quando atingido por luz, mas essa tem que ser "imposta" por uma fonte externa.
um led é simplesmente uma junção pn, e qualquer junção pn quando atingida por luz cria uma corrente.
os diferentes tipos de junções têm é diferentes rendimentos.
aliás, até há um fulano que publicou uma experiência com um rendimento ainda pior: usar díodos normais em cápsula de vidro (tipo 1n4148) com um mini painel solar.

eu não tenho câmara nem tempo para te fazer um vídeo, mas este com díodos normais serve bem para ilustrar o efeito (embora com menos tensão que os leds):

Link

já para não falar que como os leds têm lentes, são direccionais, enquanto que um díodo destes reage a luz de todas a direcções sendo por isso mau para a aplicação num seguidor.

notem bem que estes tratam-se se usos não standard de leds/díodos e portanto não vêm na documentação normal.

[Njay]

há outra forma de usar um led como fotodíodo mas não é bom para ter ao ar livre. no meu "robot" experimental tenho 2 leds que funcionam como sensores de luz. a técnica, bem conhecida, é polarizá-los no sentido inverso carregando assim o condensador formado pela junção, e depois retirar a polarização e esperar que o valor baixe até um determinado patamar. quanto mais luz, mais depressa o condensador descarrega. isto pode ser feito com o led ligado por uma resistência a 2 pinos de um microcontrolador.

no entanto, continuo a achar que é possível usar próprio painel fotovoltaico que se movimenta, com ajuda de software e uma calibração inicial.