متتبّع شمسي ذكي مع قياس الإنتاج

المشكلة

لا يبلغ اللوح الثابت ذروة إنتاجه إلا نحو ساعتين في اليوم، ويبقى في بقية الوقت بزاوية غير مثالية. ويرفع التتبّع الإنتاج فعليًا، غير أن معظم المشاريع تكتفي ببناء المتتبّع دون قياس مقدار الزيادة، فلا يتوفر دليل على جدواه.

كيف يعمل

1. الاستشعارتقارن أربعة حساسات ضوء مثبّتة على أطراف اللوح شدة الإضاءة.
2. التوجيهيدير محركا سيرفو، أفقي وعمودي، اللوح نحو الجهة الأشد إضاءة.
3. القياستقيس وحدة INA219 التيار والجهد الخارجين لحظة بلحظة.
4. التخزينيشحن منظّم MPPT بطارية ليثيوم بكفاءة أعلى من الشحن المباشر.

مميزات المشروع

• يدور المحوران استنادًا إلى قراءات حساسات فعلية لا إلى توقيت محفوظ، فيعمل النظام في الأجواء الغائمة أيضًا.
• يوفّر القياس المباشر للتيار والجهد منحنى إنتاج فعليًا.
• يقارن التتبّع بالتثبيت في اليوم نفسه، فتظهر الفائدة بصورة رقمية.
• تُشحن البطارية عبر منظّم MPPT، فتُخزَّن الطاقة بدلًا من هدرها.

التحديات المتوقعة

فيما يلي أبرز العقبات المتوقعة في أثناء التنفيذ، نعرضها بوضوح لتكون على بيّنة منها قبل البدء.

• يهتز محرك السيرفو حول نقطة التوازن، ولذلك تلزم منطقة ميتة في الشيفرة البرمجية.
• يستهلك محرك السيرفو جزءًا من الطاقة المكتسبة، ويجب طرح هذا الاستهلاك عند الحساب.
• يجعل الغيم المتقطع اللوح يلاحق الظلال، ولذلك يلزم تنعيم القراءات.
• يُعدّ الهيكل الميكانيكي أصعب من المكونات الإلكترونية، إذ يجب أن يحمل اللوح بثبات في مواجهة الرياح.

نقدّم لك حلًا لكل منها ضمن الاستشارة.