การประจุแบตเตอรี่ด้วยการติดตามดวงอาทิตย์แบบ 2 แกนแบบอัตโนมัติ

Abstract

บทคัดย่อ

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้งานติดตั้งอยู่กับที่หรือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีการติดตามดวงอาทิตย์แบบหนึ่งแกนในแนวอัล ติจูดอาจไม่สามารถจัดเก็บพลังงานได้เต็มที่และประสบปัญหาช่วงการเปลี่ยนฤดูกาลซึ่งดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนวงโคจรแนวอะซิมุธ งานวิจัยนี้จึงได้นำเสนอระบบเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีการเคลื่อนที่ตามตำแหน่งดวงอาทิตย์ครอบคลุมทั้งแนวอัลติจูดและแนวอะซิมุธ โดยวิธีการตรวจวัดค่าความเข้มของแสงจากเซ็นเซอร์แบบตัวต้านทานแปรค่าตามแสง (LDR) วางจำนวน 4 จุดที่ขอบแผงเซลล์ แสงอาทิตย์ทั้ง 4 ด้านตรงจุดกึ่งกลาง โดยวางลักษณะตรงข้ามกันเพื่อเปรียบเทียบค่าความเข้มแสงติดตั้งในท่อยางสีดำซึ่งสามารถ ติดตามดวงอาทิตย์ในลักษณะเป็นช่วงได้ โดยช่วงของการติดตามสามารถกำหนดได้จากความลึกของการติดตั้งตัวต้านทานแปรค่า ตามแสงในท่อยางสีดำ ค่าความเข้มแสงที่ได้จะถูกป้อนให้กับชุดควบคุม ที่ใช้ ไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ PIC16F877-20P เพื่อทำ การประมวลผลสัญญาณผ่านชุดควบคุมสั่งให้มอเตอร์กระแสตรงทำงานหมุนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั้ง 2 แนวแกน ไปยังจุดที่มีความ เข้มแสงสูงสุด โดยทดสอบหาผลตอบสนองทางเวลาของการเคลื่อน พบว่ามีการตอบสนองทางเวลาเฉลี่ยอยู่ที่ 11.7 องศา ต่อวินาที การทดสอบระบบการประจุที่มีการติดตามดวงอาทิตย์โดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 12 โวลต์กำลังไฟฟ้าสูงสุด 120 วัตต์กับ แบตเตอรี่ประจุพลังงานแรงดัน 12 โวลต์ 120 แอมแปร์- ชั่วโมง พบว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบที่มีตัวจับการเคลื่อนที่สองแกน สามารถ เก็บพลังงานได้มากกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตั้งอยู่กับที่ 21.27 วัตต์ คิดเป็นร้อยละ 17.72

คำสำคัญ: การติดตามดวงอาทิตย์แบบ 2 แกน, การประจุแบตเตอรี่
(การประชุมวิชาการ การวิจัยภาคปฏิบัติและการพัฒนา ครั้งที่ 1 เชียงใหม่)

Abstract

Solar panels with fixed installation or single-axis solar trackers which can track only the sun altitude may not be able to store the energy efficiently, especially when the sun azimuth angle changes from season to season. The aim of this research is to design an azimuth-altitude dual axis tracker. The light intensity of the sun is measured by 4 light dependent resistors (LDR), mounted on each edge of the solar panel at the centre position. The tracking range can be set up from the depths of the variable resistors which are installed in black, rubber tubes. The measured light intensity is sent to the microcontroller PIC16F877-20P for controlling the DC motors and rotating the solar panel to the point where the maximum light intensity is. From the experimental results, it was found that the average response time of the tracker was 11.7 degrees per second. By using a 12-volt, 120-watt solar panel with a 12-volt, 120 ampere-hour battery, it was found that the energy stored by the developed solar tracker increased by 21.27 watts, or equivalently to 17.72 percent, in comparison to a solar panel with fixed installation.

Keywords: Dual-axis solar tracking system, Battery charging, Light dependent resistors
(selected from 1^st Symposium on Hands-on Research and Development, Chiang Mai)