Χρησιμοποιώντας ηλιακούς συλλέκτες για την ενέργεια Arduino έργα μπορεί να αυξήσει τη βιωσιμότητα και να μειώσει την εξάρτηση από μπαταρίες ή την ενέργεια του δικτύου. Οι σωστοί υπολογισμοί είναι απαραίτητοι για να εξασφαλιστεί το σύστημα παρέχει αξιόπιστη ενέργεια υπό διαφορετικές συνθήκες.

Απαιτήσεις για την εκτίμηση της ισχύος

Προσδιορίστε τη μέση κατανάλωση ισχύος του Arduino. Αυτό περιλαμβάνει τον πίνακα Arduino, αισθητήρες, ενότητες, και τυχόν πρόσθετα συστατικά. Μετρήστε ή βρείτε το τυπικό ρεύμα έλξης σε milliamps (mA) και τάση (V). Πολλαπλασιάστε για να βρείτε την ισχύ σε milliwatts (mW).

Για παράδειγμα, εάν το Arduino καταναλώνει 50 mA στα 5 V, η απαίτηση ισχύος είναι:

Δύναμη = ρεύμα x Τάση = 50 mA x 5 V = 250 mW

Υπολογισμός εξόδου ηλιακών πάνελ

Επιλέξτε ηλιακό πάνελ με ικανότητα ισχύος που υπερβαίνει τις ανάγκες ισχύος του Arduino, λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες απόδοσης και ηλιοφάνειας. Η μέγιστη ισχύς του πάνελ (Pmax) θα πρέπει να είναι επαρκής για να καλύψει ή να ξεπεράσει την κατανάλωση της συσκευής κατά τις ώρες αιχμής του ηλιακού φωτός.

Για παράδειγμα, ένας ηλιακός πίνακας 5 W κάτω από ιδανικές συνθήκες μπορεί να παράγει περίπου 5.000 mWh ανά ώρα. Αν το Arduino καταναλώνει 250 mW, μπορεί να τρέχει συνεχώς με ένα πάνελ που παρέχει τουλάχιστον 250 mW κατά τη διάρκεια των ωρών του ηλιακού φωτός.

Υπολογισμός μπαταρίας και αποθήκευσης

Ενσωματώστε μια μπαταρία για να αποθηκεύσετε την υπερβολική ενέργεια και να εξασφαλίσει τη συνεχή λειτουργία κατά τη διάρκεια των περιόδων χαμηλού ηλιακού φωτός. Υπολογίστε την απαιτούμενη χωρητικότητα μπαταρίας με βάση την επιθυμητή διάρκεια αντιγράφων ασφαλείας.

Εάν το Arduino πρέπει να τρέξει για 12 ώρες χωρίς ηλιακό φως και καταναλώνει 250 mW, η συνολική ενέργεια που απαιτείται είναι:

Ενέργεια = Ισχύς x Χρόνος = 250 mW x 12 ώρες = 3.000 mWh

Συνιστάται μπαταρία χωρητικότητας τουλάχιστον 3.000 mWh, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες απόδοσης και τα περιθώρια ασφαλείας.

Συμπληρωματικές παρατηρήσεις

  • Βεβαιωθείτε ότι ο ηλιακός πίνακας είναι τοποθετημένος για μέγιστη έκθεση στο ηλιακό φως.
  • Συμπεριλάβετε έναν ελεγκτή φόρτισης για την πρόληψη υπερφόρτισης της μπαταρίας.
  • Να λογίζονται εποχιακές διακυμάνσεις της έντασης του ηλιακού φωτός.
  • Χρησιμοποιήστε έναν ρυθμιστή τάσης για να παρέχουν σταθερή ισχύ στο Arduino.