Show HN: Kendi yaptığım otomatik güneş yoğunlaştırıcı
(github.com/remipch)Genel Bakış
- Yönü ayarlanabilen ayna panelleri (şu anda 48 yoğunlaştırıcı ayna, toplam 1m²)
- Sabit bir hedef (şu anda siyah metal plaka ve temperli cam içeren basit bir beton fırın)
- Denetleyici cihaz: hedefi ölçen ve motorlara komut gönderen elektronik kontrol birimi
26 Haziran 2024'te, fırının içine alüminyum folyo eklenerek yalıtım iyileştirildikten sonra, fırın sıcaklığı 30 dakika sonra 210°C'ye ulaştı.
8 Temmuz 2024 tarihli video:
- İlk yarı montaj süreci (x10 hız)
- İkinci yarı yaklaşık 7 saatlik otomatik güneş takibi (x600 hız)
Uyarılar
⚠️⚠️ Bu proje çevredeki insanlara veya hayvanlara zarar verebilir ⚠️⚠️
- Kalıcı körlük, cilt yanıkları veya nesnelerin tutuşmasına neden olabilir
- Güç kapalı olsa bile güneş 48 kat yoğunlaştırılarak küçük bir alanda toplanır
- Bu odak noktası öngörülmesi zor bir rota boyunca sürekli hareket eder
- Mevcut durumda sürekli izlenmeli ve bir anormallik olursa aynalar hızla kapatılmalıdır
Öne Çıkan Noktalar
- 3,8 watt güç tüketirken yaklaşık en fazla 1000 watt ısı üretebilir 💰
- Yalnızca standart, ucuz ve kolay bulunabilen parça ve malzemeler kullanır 🧱 🔩
- Yüksek hassasiyetli üretim gerekmez; sıradan aletlerle kolayca yapılabilir 📏 🪚
- Montajı ve sökümü kolaydır 🪛
- Anlaması ve değiştirmesi kolaydır 🔎
- Açık kaynak 🔓
Bu sürümün sınırlamaları:
- Güvenlik katmanı uygulanmamış (yukarıdaki uyarılara bakın ⚠️)
- Panelin otomatik olarak güneşi takip etmesinden önce ilk manuel adım gereklidir
- Yalnızca tek bir panel kontrol edilebilir
- Bulutlu günlerde çalışmaz (kullanıcının gökyüzündeki bulutları kaldırması gerekir 😄)
- Çeşitli düşük güç modları uygulanarak güç tüketimi büyük ölçüde azaltılabilir
Bu projeyi oluşturmak için orijinal amacı dışında kullanılan ürünler:
- Fırında kullanılan temperli cam bir Ikea rafından alındı
- Aynalar banyo dekorasyonu için üretilmiş aynalardır
- Motorlar ucuz model motorlarıdır
Teknik Analiz
Proje yapısı teknik analizi yansıtır. Ayrıntılı bilgiler ilgili alt klasörlerde bulunabilir:
- Mekanik ⚙️: güneş panelinde kullanılan parçaların 3D modelleri
- Elektronik 🔌: özel denetleyici kartın şemaları ve yerleşimi
- Yazılım 💾:
- Simülatör: verilen donanım yapılandırması için hedefe ulaşan teorik gücü değerlendirir
- Denetleyici kontrolcüsü: Espressif ESP32 framework tabanlı ESP32-CAM firmware'i
- Denetleyici bileşeni üst düzey mantığı tanımlar
- Güneş takipçisi, güneş ışığını hedef alanın merkezinde tutmak için motor komutlarını hesaplar
- Hedef algılayıcı, görüntüde hedefin konumunu tespit eder
- Web arayüzü, kullanıcının denetleyici cihazla etkileşim kurmasını sağlar
- Motor bileşeni, ESP32 uygulamasında motorları kontrol eder
- Görüntü bileşeni, genel görüntü işleme işlevleri sağlar
- Motor kontrolcüsü: motor kontrolü için Arduino Pro Mini firmware'i
Sonraki Adımlar
Bir sonraki adım, birkaç kilowatt güç çıkışı elde etmek için birden fazla paneli kontrol etmektir. Bu, aşağıdaki olanakları açar:
- Büyük miktarda sıvıyı hızla kaynatmak
- Büyük miktarda suyu tuzdan arındırmak veya sterilize etmek
- Büyük miktarda yiyecek pişirmek veya sterilize etmek
- Plastik, metal veya cam eritmek
- Yoğunlaştırılmış güneş enerjisiyle güneş panellerinin çıktısını artırmak
Lisans
Telif hakkı 2024 Rémi Peuchot
electronicsklasörü Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 lisansı altında dağıtılmaktadırmechanicsklasörü Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 lisansı altında dağıtılmaktadırsoftwareklasörü GNU GPL 3 lisansı altında dağıtılmaktadır
GN⁺ Özeti
Bu yazı, kendi yapımı otomatik bir güneş yoğunlaştırıcısını ele alıyor. Proje, ucuz parçalarla yüksek verimli ısı enerjisi üretme potansiyelini gösteriyor. Ancak güvenlik sorunları ve ilk manuel kurulum gereksinimi gibi bazı sınırlamaları var. Güneş enerjisinden yararlanmakla ilgilenenler için faydalı olabilir ve benzer işlevlere sahip ticari güneş yoğunlaştırıcılarla karşılaştırılmaya değer.
1 yorum
Hacker News görüşleri
Non-imaging optik alanında çalışan bir araştırmacı, güneş ışığı yoğunlaştırma cihazında kapalı çevrim kontrolün uygulanmasını olumlu değerlendiriyor
Güneş ışığı toplama konusunda ilginç bir deney tanıtılıyor
Yoğunlaştırılmış güneş ışığının gücünden bahsediliyor
Islak kumla büyük kavisli bir yüzey yaparak güneş ışığını daha fazla yoğunlaştırmanın bir yolu öneriliyor
Non-imaging güneş toplayıcılarının daha verimli olabileceği görüşü dile getiriliyor
Yeterli alan olsa, küçük bir ısı motorunu çalıştırabilecek bir güneş yoğunlaştırıcısı yapmak isteyeceğini söylüyor
Her ayna parçası ile arka plaka arasındaki açının sabit olup olmadığı soruluyor
Işığı dağıtan bir katman kullanarak tehlikenin azaltılıp azaltılamayacağı soruluyor
Ucuz güneş pillerinin ortaya çıkması nedeniyle bu teknolojinin geleceği olumsuz değerlendiriliyor
Projedeki enerji karşılaştırmasının etkileyici olduğu belirtiliyor