Rastreador Solar DIY: Solução Acessível para Aumentar Eficiência de Painéis Solares

Um Rastreador Solar DIY

Fonte: Wikimedia Commons

Painéis solares são bastante úteis pois têm benefícios infinitos. E um deles é economizar na conta de energia. Mas, se você quer que sua placa aumente ainda mais sua produção de eletricidade, precisa de um rastreador solar DIY.

Rastreamento solar praticamente quebra as limitações de painéis solares estáticos movendo o sistema para seguir o sol durante o dia. Em outras palavras, o rastreador solar ajuda a melhorar os pontos onde os painéis recebem radiação solar.

Então, qual o custo de um rastreador solar? Bem, esse é o lado negativo deste dispositivo porque o preço varia de $500 a $1000 por painel. Mas a boa notícia é que você pode fazer um rastreador solar DIY — da sua placa de circuito às partes físicas.

Como? Neste artigo, falaremos extensivamente sobre como proceder e destacaremos os componentes necessários para o projeto.

Vamos começar.

O que é um Rastreador Solar?

Rastreador solar construído com Arduino

Fonte: Wikimedia Commons

Como mencionamos anteriormente, um rastreador solar é um dispositivo portátil que ajuda a posicionar seus painéis solares para obter luz solar direta.

Em outras palavras, o rastreador solar é responsável por fazer os painéis obterem o máximo de energia possível — para aumentar a saída. Com isso em mente, é crucial usar componentes que aumentarão a eficácia de seus painéis.

Como Construir um Rastreador Solar?

Técnico Instalando Painéis Solares e Rastreador

Fonte: Wikimedia Commons

Os componentes que você precisa para construir um rastreador solar incluem:

• Arduino Micro PLC (1)
• Fotorresistor 10k Ohm (2)
• Bateria Recarregável de Lítio 12VDC (1)
• Resistor 7k Ohm (2)
• Atuador linear mini PA-14 - 6In - força 150lbs (1)
• Controlador de Motor Wasp (1)
• Controlador de Carga Solar Genasun GV-10 12VDC (1)
• Painel Solar Sungold SGM-90W-18 90 Watt (1)

Sistema de Controle

Um rastreador solar usa um atuador linear.

Atuador Linear

Fonte: Wikimedia Commons

E o microcontrolador Arduino ajuda a controlar o atuador linear com a ajuda do controlador de motor Wasp. Então, o atuador linear determina qual parte do painel solar recebe luz. Curiosamente, isso é possível porque o atuador faz leitura dos fotorresistores.

Consequentemente, o atuador modificará a posição do painel solar. O objetivo aqui é garantir que as leituras dos painéis leste e oeste sejam relativamente iguais. Com isso, o painel solar facilmente renderá potência máxima — porque o sol o atingirá diretamente.

Controlador de Motor

Nesta parte do rastreador solar, o controlador de motor Wasp consome energia da bateria 12V.

Controlador de Motor

E faz isso para estender e retrair o atuador linear mini PA-14. Também, escolhemos o atuador de força 150lbs sobre a versão 35lbs porque consome menos corrente.

Sensor de Luz

O fotorresistor 10k Ohm é bastante útil aqui pois ajuda a encontrar a intensidade do sol.

Fotorresistor

Afinal, o fotorresistor age similar ao resistor variável que a luz controla. Então, quando a resistência aumenta, a intensidade da luz diminui, e vice-versa.

Também, você tem que usar seus dois sensores no lado oeste e leste do seu painel. Dessa forma, o dispositivo de rastreamento solar saberá a localização do sol. Além disso, prossiga para conectar um fotorresistor 10k Ohm e um resistor 7k Ohm. Enquanto estiver nisso, certifique-se que a conexão é em série. Então, use o micro Arduino para fornecer sinal de 5V.

Depois, use a entrada analógica no micro Arduino para fazer a leitura de tensão através do resistor 7k Ohm. Também, quando a intensidade da luz aumenta, a leitura do resistor 7k Ohm aumentará porque o circuito age como divisor de tensão.

Código Fonte

É crucial notar o código abaixo para seu rastreador solar. Além disso, você pode ajustar os valores conforme necessário para atender diferentes estações e regiões durante o ano.

Código do rastreador solar (imagens do código original)

Biblioteca Servo

A biblioteca Servo.h é útil quando você precisa de comando de linha única para permitir que o micro Arduino regule motores servo RC.

Atribuições de Pinos

O micro Arduino tem pinos 10 e 11 que ajudam a influenciar e energizar o controlador WASP. Também, os pinos 6 e 8 do micro Arduino vão para analógico 7 e 8. E neste ponto, o rastreador pode extrair leituras dos dois sensores de luz.

Definir Entrada e Saída

Se você quer que o rastreador acione o controlador WASP, pode posicionar WASP_Power e WASP_Ground como saída. Também, pode colocar sensor_west_pin1 e sensor_east_pin2 como entrada. Com isso, o rastreador pode fazer leituras dos sensores de luz fotorresistor.

Declaração de Variáveis

Variáveis são úteis para armazenar valores que vêm dos sensores de luz. Além disso, você também encontrará declaração do tempo de amostra e intervalo de ajuste.

Também, você pode ajustar os intervalos entre cada ajuste de ângulo que o painel solar faz e o intervalo entre cada leitura. Além disso, é crucial notar que o valor anterior será lido a cada 10 segundos. E o painel solar ajustará seu local a cada 10 minutos.

Leituras dos Sensores

Quando se trata de leituras dos sensores, o programa para o rastreador obterá lições de 10 amostras por 10 segundos. Então, comparará os valores médios de ambos os fotorresistores.

Movimento do Painel Solar

O controle PWM ajuda você a alimentar o atuador com o micro Arduino. Então, você pode retrair, estender ou parar o atuador a qualquer momento, dependendo do que definir para o PWM.

Também, se você obtiver suas leituras dos sensores do lado leste e oeste, o rastreador iniciará movimento. E este comando pode causar retração, extensão ou movimento estacionário. Em outras palavras, o sinal depende da variação na leitura do sensor. Além disso, este comando ocorrerá em intervalos de 10 minutos. Dessa forma, o painel obterá luz solar adequada.

Posição de Reset

Este recurso é útil quando o rastreador solar roda por muito tempo. Ou seja, ajuda o dispositivo de rastreamento solar mudar para padrão no dia seguinte. E um simples contador fará o truque.

Estrutura do Rastreador Solar

Para fazer uma estrutura resistente, você pode usar 2x4 para fazer um triângulo. Ou optar por estrutura tripé junto com peças impressas em 3D. Com isso, você pode fazer as montagens e juntas.

Conclusão

Fazer um rastreador solar DIY vale seu tempo — especialmente se não pode gastar muito ou está com vontade de tentar novo projeto.

Além disso, vem com muitos benefícios, como aumentar o rendimento de sua configuração fotovoltaica solar. Também, economiza muito nas contas de energia.

Ainda tem dúvidas ou preocupações sobre a configuração? Por favor, sinta-se à vontade para nos contatar.