Show HN: เครื่องรวมแสงอาทิตย์อัตโนมัติที่สร้างเอง
(github.com/remipch)ภาพรวม
- แผงกระจกที่ปรับทิศทางได้ (ปัจจุบันมีกระจกสะท้อนรวมแสง 48 บาน พื้นที่รวม 1m²)
- เป้าหมายแบบคงที่ (ปัจจุบันเป็นเตาคอนกรีตแบบง่ายที่มีแผ่นโลหะสีดำและกระจกนิรภัย)
- อุปกรณ์ควบคุมกำกับ: อุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่วัดเป้าหมายและส่งคำสั่งไปยังมอเตอร์
เมื่อวันที่ 26 มิถุนายน 2024 หลังจากเพิ่มอะลูมิเนียมฟอยล์ภายในเตาเพื่อปรับปรุงฉนวน อุณหภูมิของเตาสูงขึ้นถึง 210°C หลังผ่านไป 30 นาที
วิดีโอวันที่ 8 กรกฎาคม 2024:
- ครึ่งแรกเป็นขั้นตอนการประกอบ (ความเร็ว x10)
- ครึ่งหลังเป็นการติดตามดวงอาทิตย์อัตโนมัติประมาณ 7 ชั่วโมง (ความเร็ว x600)
ข้อควรระวัง
⚠️⚠️ โครงการนี้อาจก่ออันตรายต่อคนหรือสัตว์ที่อยู่ใกล้เคียงได้ ⚠️⚠️
- อาจทำให้ ตาบอดถาวร ผิวหนังไหม้ หรือวัตถุลุกไหม้
- แม้ปิดไฟอยู่ แสงอาทิตย์ก็ยังถูกรวมเข้มข้นถึง 48 เท่าในพื้นที่เล็ก ๆ
- จุดโฟกัสนี้จะ เคลื่อนที่ต่อเนื่องไปตามเส้นทางที่คาดเดาได้ยาก
- ในสภาพปัจจุบันจำเป็นต้อง เฝ้าดูตลอดเวลา และหากเกิดความผิดปกติต้องรีบคลุมกระจกโดยเร็ว
จุดสำคัญ
- ใช้พลังงาน 3.8 วัตต์ แต่สามารถสร้าง ความร้อนได้สูงสุดราว 1000 วัตต์ 💰
- ใช้เฉพาะชิ้นส่วนและวัสดุมาตรฐาน ราคาถูก และหาได้ง่าย 🧱 🔩
- ไม่ต้องการการก่อสร้างที่แม่นยำสูง และสามารถทำได้ง่ายด้วยเครื่องมือทั่วไป 📏 🪚
- ประกอบและถอดแยกได้ง่าย 🪛
- เข้าใจและดัดแปลงได้ง่าย 🔎
- โอเพนซอร์ส 🔓
ข้อจำกัดของเวอร์ชันนี้:
- ยังไม่ได้ติดตั้งชั้นความปลอดภัย (ดูคำเตือนด้านบน ⚠️)
- ต้องมีขั้นตอนเริ่มต้นแบบแมนนวลก่อนที่แผงจะติดตามดวงอาทิตย์อัตโนมัติได้
- ควบคุมได้เพียงแผงเดียว
- ใช้งานไม่ได้ในวันที่มีเมฆมาก (ผู้ใช้ต้องไปเอาเมฆออกจากท้องฟ้าเอง 😄)
- สามารถลดการใช้พลังงานลงได้มากหากเพิ่มโหมดพลังงานต่ำหลายแบบ
ผลิตภัณฑ์ที่ถูกนำมาใช้นอกเหนือจากวัตถุประสงค์เดิมเพื่อสร้างโครงการนี้:
- กระจกนิรภัยที่ใช้กับเตานำมาจากชั้นวางของ Ikea
- กระจกเป็นกระจกตกแต่งห้องน้ำ
- มอเตอร์เป็นมอเตอร์เครื่องยนต์โมเดลราคาถูก
การวิเคราะห์ทางเทคนิค
โครงสร้างของโครงการสะท้อนการวิเคราะห์ทางเทคนิค สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ในโฟลเดอร์ย่อยที่เกี่ยวข้อง:
- กลไก ⚙️: โมเดล 3D ของชิ้นส่วนที่ใช้ในแผงพลังงานแสงอาทิตย์
- อิเล็กทรอนิกส์ 🔌: แผนผังวงจรและเลย์เอาต์ของบอร์ดควบคุมกำกับแบบกำหนดเอง
- ซอฟต์แวร์ 💾:
- ตัวจำลอง: ประเมินกำลังเชิงทฤษฎีที่เป้าหมายได้รับสำหรับการจัดฮาร์ดแวร์ที่กำหนด
- คอนโทรลเลอร์กำกับ: เฟิร์มแวร์ ESP32-CAM บนเฟรมเวิร์ก ESP32 ของ Espressif
- องค์ประกอบกำกับกำหนดลอจิกระดับสูง
- ตัวติดตามดวงอาทิตย์คำนวณคำสั่งมอเตอร์เพื่อรักษาแสงอาทิตย์ให้อยู่ที่กึ่งกลางของพื้นที่เป้าหมาย
- ตัวตรวจจับเป้าหมายตรวจจับตำแหน่งของเป้าหมายจากภาพ
- เว็บอินเทอร์เฟซช่วยให้ผู้ใช้โต้ตอบกับอุปกรณ์ควบคุมกำกับได้
- องค์ประกอบมอเตอร์ใช้ควบคุมมอเตอร์ในแอปพลิเคชัน ESP32
- องค์ประกอบภาพให้ฟังก์ชันประมวลผลภาพทั่วไป
- ตัวควบคุมมอเตอร์: เฟิร์มแวร์ Arduino Pro Mini สำหรับการควบคุมมอเตอร์
ขั้นตอนถัดไป
ขั้นต่อไปคือควบคุมหลายแผงเพื่อให้ได้กำลังขับระดับหลายกิโลวัตต์ ซึ่งจะเปิดความเป็นไปได้ดังนี้:
- ต้มน้ำหรือของเหลวปริมาณมากได้อย่างรวดเร็ว
- กลั่นน้ำจืดหรือน้ำปลอดเชื้อในปริมาณมาก
- ปรุงอาหารหรือฆ่าเชื้ออาหารในปริมาณมาก
- หลอมพลาสติก โลหะ หรือแก้ว
- เพิ่มกำลังผลิตของแผงโซลาร์ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมแสง
ใบอนุญาต
ลิขสิทธิ์เป็นของ Rémi Peuchot ปี 2024
- โฟลเดอร์
electronicsเผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 - โฟลเดอร์
mechanicsเผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 - โฟลเดอร์
softwareเผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาต GNU GPL 3
สรุปโดย GN⁺
บทความนี้กล่าวถึงเครื่องรวมแสงอาทิตย์อัตโนมัติแบบสร้างเอง โครงการนี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการสร้างพลังงานความร้อนประสิทธิภาพสูงด้วยชิ้นส่วนราคาถูก อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น ประเด็นด้านความปลอดภัยและความจำเป็นในการตั้งค่าเริ่มต้นแบบแมนนวล โครงการนี้อาจเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่สนใจการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และน่าลองนำไปเปรียบเทียบกับเครื่องรวมแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์ที่มีฟังก์ชันคล้ายกัน
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
นักวิจัยด้านออปติกส์แบบไม่สร้างภาพประเมินในเชิงบวกต่อการนำการควบคุมแบบป้อนกลับวงปิดมาใช้กับอุปกรณ์รวมแสงอาทิตย์
แนะนำการทดลองที่น่าสนใจเกี่ยวกับการเก็บพลังงานแสงอาทิตย์
กล่าวถึงพลังอันรุนแรงของแสงอาทิตย์ที่ถูกรวม
เสนอวิธีใช้ทรายเปียกสร้างพื้นผิวโค้งขนาดใหญ่เพื่อรวมแสงอาทิตย์ได้มากขึ้น
เสนอความเห็นว่าตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่สร้างภาพอาจมีประสิทธิภาพมากกว่า
แสดงความคิดเห็นว่าถ้ามีพื้นที่ ก็อยากสร้างเครื่องรวมแสงอาทิตย์ที่สามารถขับเคลื่อนเครื่องยนต์ความร้อนขนาดเล็กได้
ถามว่ามุมระหว่างชิ้นกระจกแต่ละชิ้นกับแผ่นด้านหลังถูกตรึงไว้หรือไม่
ถามว่าสามารถใช้ชั้นที่ช่วยกระจายแสงเพื่อลดอันตรายได้หรือไม่
ประเมินอนาคตของเทคโนโลยีนี้ในแง่ลบจากการมาถึงของเซลล์แสงอาทิตย์ราคาถูก
ระบุว่าการเปรียบเทียบพลังงานของโครงการนี้น่าประทับใจ