సన్ ట్రాకింగ్ సౌర విద్యుత్ వ్యవస్థ

పరిచయం

శక్తి వనరులు

పెరుగుతున్న అభివృద్ధితో, మానవ జీవితంలో ప్రతి భాగానికి శక్తి యొక్క తరువాతి అవసరం ఏర్పడుతుంది. శక్తి యొక్క ప్రధాన వనరు ప్రకృతి, ఇది శిలాజ ఇంధనాల వంటి అనేక వనరులను అందిస్తుంది. సహజ వనరులను పునరుత్పాదక మరియు పునరుత్పాదక శక్తి వనరులుగా వర్గీకరించవచ్చు.

బొగ్గు, చమురు, సహజ వాయువు వంటి పునరుత్పాదక శక్తి వనరులు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, కాని వాటిని తిరిగి నింపడం సాధ్యం కాదు. అలాగే, గ్లోబల్ వార్మింగ్, నిరంతర ఇంధన పెరుగుదల వంటి అంశాలు ఈ శక్తి వనరులను ఉపయోగించడంలో అడ్డంకిని సృష్టిస్తాయి.

ఇకపై ఏకైక మార్గం పునరుత్పాదక శక్తి వనరులను ఉపయోగించడం, దానిని తిరిగి నింపవచ్చు మరియు భర్తీ చేయవచ్చు. పవన శక్తి, సౌర శక్తి, ఉష్ణ శక్తి దీనికి ఉదాహరణలు.

ఈ సౌరశక్తిలో అత్యంత ప్రాధమికమైనది.

యొక్క ప్రత్యక్ష ప్రాజెక్ట్ను చూడండి సన్ ట్రాకింగ్ సోలార్ ప్యానెల్

శక్తి యొక్క మూలంగా సూర్యుడు

సూర్యుని యొక్క క్రియాశీల కేంద్రంలో అణు విలీనం 10 యొక్క అంతర్గత ఉష్ణోగ్రతను ఉత్పత్తి చేస్తుంది⁷K మరియు అసమాన స్పెక్ట్రల్ పంపిణీ యొక్క అంతర్గత రేడియేషన్ ప్రవాహం. ఈ లోపలి వికిరణం బయటి నిష్క్రియాత్మక పొరలలో కలిసిపోతుంది, ఇవి సుమారు 5800K వరకు వేడి చేయబడతాయి. ఈ రేడియేషన్ ఫోటాన్ల రూపంలో కాంతి శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని మరియు వేగాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఈ ఫోటాన్లు విక్షేపం చెందవచ్చు లేదా సూర్యుడి నుండి భూమికి వెళ్ళేటప్పుడు గ్రహించగలవు.

భూమి సుమారు 1.73 * 10 సౌర వికిరణ శక్తిని పొందుతుంది¹⁴KW. ఇది నిరంతరం అందుకున్న శక్తి మొత్తం 5.46 * 10 శక్తితో కలిసిపోతుంది^{ఇరవై ఒకటి}సంవత్సరానికి MJ. అందువల్ల మానవజాతి యొక్క పెరుగుతున్న డిమాండ్లను తీర్చడానికి అవసరమైన శక్తి వనరు సౌరశక్తి.

కలెక్టర్ రకం ఆధారంగా ఈ శక్తిని సేకరించడానికి మూడు వేర్వేరు మార్గాలు ఉన్నాయి:

• ఫ్లాట్-ప్లేట్ కలెక్టర్లు ఈ రోజు ఎక్కువగా ఉపయోగించే కలెక్టర్ రకం. అవి సరళమైన విమానంలో అమర్చబడిన సౌర ఫలకాల శ్రేణులు.
• ఫోకస్ చేసే కలెక్టర్లు తప్పనిసరిగా ఫ్లాట్-ప్లేన్ కలెక్టర్లు, ఆప్టికల్ పరికరాలతో కలెక్టర్ దృష్టిపై పడే రేడియేషన్‌ను పెంచడానికి ఏర్పాటు చేస్తారు. ఇవి ప్రస్తుతం కొన్ని చెల్లాచెదురైన ప్రాంతాల్లో మాత్రమే ఉపయోగించబడుతున్నాయి. సౌర ఫర్నేసులు ఈ రకమైన కలెక్టర్‌కు ఉదాహరణలు.
• నిష్క్రియాత్మక కలెక్టర్లు ఇతర రెండు రకాల కలెక్టర్ల నుండి పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటారు. నిష్క్రియాత్మక సేకరించేవారు రేడియేషన్‌ను గ్రహిస్తారు మరియు దానిని సహజంగా వేడి చేయడానికి మారుస్తారు.

సౌర ఫలకాలు

ఈ ఫ్లాట్ ప్లేట్లలో, కలెక్టర్లు ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తారు. సోలార్ ప్యానెల్ ఒక ఉదాహరణ.

సౌర ఫలకం అంటే మాతృకలో ఏర్పాటు చేయబడిన సౌర ఘటాల సమూహం. ఈ ప్యానెల్లు 10 నుండి 300W మధ్య శక్తిని సేకరించగలవు.

సౌర ఘటం రెండు-లేయర్డ్ సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది రేడియేషన్‌ను గ్రహించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇది కాంతివిపీడన సూత్రంపై పనిచేస్తుంది, ఇది సంఘటన కాంతి ద్వారా వోల్టేజ్ ఉత్పత్తిని సూచిస్తుంది. పొరలపై కాంతి పడిపోయినప్పుడు, అది ఎలక్ట్రాన్లను ఉత్తేజపరుస్తుంది, తద్వారా అవి ఒక పొర నుండి మరొక పొర వరకు దూకి, విద్యుత్ చార్జ్ ఏర్పడతాయి.

చిత్ర మూలం - etap - etap

సాధారణ సౌర విద్యుత్ స్వీకరించే వ్యవస్థ క్రింది భాగాలను కలిగి ఉంటుంది

1. సౌర ఫలకం- శక్తిని సేకరించడానికి.
2. ఇన్వర్టర్- అందుకున్న DC శక్తిని AC గా మార్చడానికి.
3. బ్యాటరీ- అందుకున్న DC శక్తిని నిల్వ చేయడానికి.

సౌర ఫలకాల మౌంటు

సౌర ఫలకాల వాడకంలో ప్రధాన అవరోధాలలో ఒకటి సూర్యుడి నుండి గరిష్ట కాంతి శక్తిని స్వీకరించడానికి అవి అమర్చబడిన మార్గం.

సౌర ఫలకం యొక్క ఉత్పత్తిని లేదా సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేసే అంశాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

• దిశ: ఉత్తర అర్ధగోళంలో ఉన్న ప్రదేశం, ప్యానెల్లు ఉత్తరాన ఉండాలి మరియు స్థానం దక్షిణ అర్ధగోళంగా ఉండాలి, ప్యానెల్లు దక్షిణ దిశగా ఉండాలి.
• టిల్ట్ లేదా ఓరియంటేషన్ : సౌర ఫలకాలకు వాటి స్థానం యొక్క అక్షాంశానికి సమానమైన వంపు ఉండాలి. భూమి భ్రమణం యొక్క వంపు మారినప్పుడు, గరిష్ట కాంతిని పొందడానికి సౌర ఫలకాలను సర్దుబాటు చేయాలి.
• ఉపరితల రకం : విస్తృత ఉపరితలం ఎక్కువగా ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది గరిష్టంగా సూర్యరశ్మిని పొందుతుంది.

ప్యానెల్లను సమర్ధవంతంగా అమర్చడానికి, అవి తగినంత సూర్యరశ్మిని అందుకోవటానికి, ట్రాకర్స్ అని పిలువబడే పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి ప్యానెల్లను భూమి వైపుకు చూపుతాయి.

ట్రాకర్లలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి:

a. నిష్క్రియాత్మక ట్రాకర్ :

నిష్క్రియాత్మక ట్రాకర్లు ఒక వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తాయి, తద్వారా ద్రవం సూర్యుడిచే వేడి చేయబడినప్పుడు కదులుతుంది మరియు ప్యానెల్ను తరలించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, స్వయంచాలకంగా ఉదయం సరైన స్థానానికి తిరిగి వస్తుంది. ఇది సోలార్ ప్యానెల్ వైపులా ఉంచిన రెండు ట్యూబ్ ట్యాంకులను కలిగి ఉంటుంది, ప్యానెల్ సూర్యుడితో సమలేఖనం చేయకపోతే, ట్యాంకుల్లోని ద్రవం అసమానంగా వేడి చేయబడి ఒత్తిడి వ్యత్యాసాన్ని కలిగిస్తుంది. ఈ పీడన వ్యత్యాసం, ద్రవం తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలతో ట్యాంక్ వైపు కదలడానికి కారణమవుతుంది. ఈ విధంగా రెండు ట్యాంకుల మధ్య ద్రవ స్థాయి హెచ్చుతగ్గులకు లోనవుతున్నప్పుడు, బరువులో మార్పు సూర్యుని ధోరణితో పాటు ట్రాకర్‌ను తిప్పడానికి గురుత్వాకర్షణకు కారణమవుతుంది. అవి తక్కువ ఖరీదైనవి మరియు విద్యుత్ ఉపకరణాలు అవసరం లేదు మరియు తక్కువ నిర్వహణ అవసరం. అయినప్పటికీ సాంప్రదాయిక కాంతి-సెన్సింగ్ విధానాలు మేఘావృతమైన రోజులలో ఖచ్చితమైనవి కావు మరియు అవి సమర్థవంతంగా లేవు.

బి. యాక్టివ్ ట్రాకర్ :

యాక్టివ్ ట్రాకర్ సాధారణంగా సర్వో మోటార్ లేదా ఎ వంటి మోటార్లు కలిగి ఉంటుంది స్టెప్పర్ మోటర్ ప్యానెల్ తిప్పడానికి. ఆదర్శవంతంగా, సౌర వికిరణం 90⁰ కోణాల్లో ప్యానల్‌ను తాకుతుంది. మోటారు గరిష్ట రేడియేషన్ పొందటానికి, ఆ కోణంలో ప్యానెల్ను నిర్వహిస్తుంది. మోటారు నియంత్రణను రెండు విధాలుగా చేయవచ్చు. ఒక మార్గం సూర్యుని యొక్క ఖగోళ స్థానాన్ని నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో లెక్కించడానికి ఒక ఎలక్ట్రానిక్ వ్యవస్థను ఉపయోగించడం మరియు తదనుగుణంగా సౌర ఫలకాన్ని ముందుగా నిర్ణయించిన వ్యవధిలో సూర్యుడికి లంబంగా ఒక ధోరణిలో తిప్పడం. మరొక నియంత్రణ ఆకాశంలో ప్రకాశాన్ని గ్రహించడానికి సెన్సార్ అమరికను ఉపయోగిస్తుంది మరియు తదనుగుణంగా ప్యానెల్ను లంబ కోణాలలో సూర్యుని ధోరణికి తిప్పండి.

పై పద్ధతి యొక్క అప్లికేషన్

సౌర ఫలకాలను మౌంటు అప్లికేషన్

ఉపయోగించి స్టెప్పర్ మోటారు నియంత్రించబడుతుంది మైక్రోకంట్రోలర్ 8051 , రిలే డ్రైవర్ IC ULN2003A ద్వారా. ఇది దాని షాఫ్ట్ మీద తక్కువ పవర్ ప్యానెల్ కలిగి ఉంటుంది మరియు ప్రతి 5 సెకన్ల విరామంలో 0 నుండి 180⁰ భ్రమణాల భ్రమణాన్ని అందిస్తుంది. స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క ఈ భ్రమణం సూర్యుని చుట్టూ భూమి యొక్క భ్రమణానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇది సూర్యుడికి సంబంధించి భూమి దిశలో 180⁰ మార్పులకు కారణమవుతుంది. స్టెప్పర్ మోటర్ ఎక్కువ సమయం 90ation భ్రమణాన్ని అందించడానికి ప్రోగ్రామ్ చేయబడింది.