Разработка прибора для изучения эффективности солнечных батарей
|
Даты проведения с 2017-01-01 по 2017-05-22 |
| Харченко Андрей Васильевич | NRJcamp (Polycent) |
В работе активно использовано 3D-проектирование в профессиональной программе SolidWorks и 3D-печать начерченных элементов прототипа прибора для изучения солнечных батарей на основе микроконтроллера Arduino и датчика освещенности
| Работа состояла из нескольких этапов. Сначала изучены основы работы кремниевой солнечной батареи (зонная теория) и рассмотрен спектр солнечного излучения, и спектр излучения, находящегося в закрытом помещении. Далее мы перешли к сбору электронной начинки нашего прибора. Особое внимание уделили схеме делителя напряжения, без которой не обходится большинства датчиков. В нашем проекте таковых оказалось две: одна связана с солнечной батареей, другая с датчиком освещенности. Далее перешли к элементам корпуса нашего прототипа. Освоив SolidWorks, измерив с точностью до 0.5 мм размеры датчика и микроконтроллера, были напечатаны все детали и выполнена сборка. Распечатаны пластинки-светофильтры трех цветов с тремя разными толщинами каждая (всего 9). Выполнены измерения. С ходом работы более подробно можно ознакомиться по ссылкам https://cloud.mail.ru/public/JKo7/AcZCmSi8p (презентация), https://cloud.mail.ru/public/8gt3/6nXJg9WAj (видео). |
| Особенность и новизна работы состоит в сочетании ее приемов: проектирование в SolidWorks и мгновенная печать спроектированных элементов, использование "умной" начинки в виде микроконтроллера и научная составляющая проекта |
Собрать прибор для изучения эффективности солнечных батарей при разном облучении, продемонстрировать его работу
"1. рассмотреть принцип работы кремниевой солнечной батареи;
2. собрать схему подключения фоторезистора и солнечной батареи к микроконтроллеру Arduino;
3. спроектировать корпус прибора и распечатать его на 3D принтере;
4. распечатать на 3D принтере красный, оранжевый, желтый и зеленый светофильтры разной толщины;
5. выполнить измерения уровня освещенности и выдаваемого солнечной батареей напряжения."
Изучение эффективности солнечных батарей важно поскольку они все больше и больше входят в обиход, а в космосе без них не обходится работа большей половины всех аппаратов. Как выяснилось в нашем исследовании существуют скрытые от обывателя особенности, зная которые можно увеличить их эффективность в два раза
"1.рассмотрен принцип работы кремниевой солнечной батареи;
2. собрана схема подключения фоторезистора и солнечной батареи к микроконтроллеру Arduino;
3. спроектирован корпус прибора и распечатан на 3D принтере;
4. распечатаны на 3D принтере красный, оранжевый, желтый и зеленый светофильтры разной толщины;
5. выполнены измерения уровня освещенности и выдаваемого солнечной батареей напряжения."
В ходе работы получен прибор, с помощью которого можно изучать эффективность солнечных батарей. Выполнены измерения в разных условиях и с разными светофильтрами. По результатам работы готовится публикация
компьютер, 3D-принтер, паяльник, ПО (CURA, SolidWorks, Arduino), пластик для 3д печати: красный (PLA), оранжевый (ABS), желтый (PLA), зеленый (PLA); Arduino UNO, фоторезистор, резисторы (10 кОм, 100 кОм), солнечная батарея
О проекте
Проект опубликовал
