بناء نظام تتبع شمسي يتضمن تصميم آلية تقوم بتعديل موقع الألواح الشمسية لتتبع حركة الشمس، لتحقيق أقصى قدر من التقاط الطاقة.ها هو دليل خطوة بخطوة لبناء جهاز تعقب شمسي ذو محورين:

المكونات المطلوبة
1لوحات الطاقة الشمسية وحدة الطاقة الكهروضوئية التي سيتم تتبعها
2جهاز تحكم صغير (أردوينو، راسبيري باي، ESP32، الخ)
3المقاومات المعتمدة على الضوء (LDRs) أو ثنائيات الضوء (4x) للكشف عن اتجاه ضوء الشمس.
4محركات التشغيل المتحركة مع محركات 24 فولت (2x) أو محركات خطوة + محركات لضبط وضع اللوحة (واحد للتحرك الأفقي ، واحد للتحرك الرأسي أو واحد للتحرك الرأسي والأفقي على حد سواء).
5هيكل التثبيت هيكل صلب مع مفاصل الدوران
6- منظم الجهد (إذا لزم الأمر) لتشغيل وحدة التحكم الدقيقة وأجهزة الاستشعار.
7المقاومات (لدورات تقسيم الجهد LDR)
8بطارية (اختيارية) ‬ لتزويد النظام بالطاقة عندما لا تكون طاقة الشبكة متاحة.
9أسلاك القفز ولوحات الخبز / PCB للاتصالات الدائرة

الخطوة الأولى: التجميع الميكانيكي
1. بناء الإطار
- بناء قاعدة تسمح بالدوران الأفقي 360 درجة (تتبع الأزيموث).
- قم بتثبيت آلية إمالة للتعديل الرأسي (تتبع الارتفاع).
- تأكد من أن الهيكل صلب ومقاوم للطقس (استخدم الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ).

2ضعوا لوحة الطاقة الشمسية
-أصلح اللوحة إلى الإطار باستخدام أقواس
تأكد من أن اللوحة يمكن أن تدور بسلاسة دون عائق

الخطوة 2: إعداد أجهزة الاستشعار (اكتشاف الشمس)
1ضع 4 LDRs في نمط الصليب (الشمال والجنوب والشرق والغرب) على حواف اللوحة.
غطيهم بأنبوبات صغيرة لتحسين الحساسية الاتجاهية
2سلك LDRs في دائرة تقسيم الجهد:
- يتصل كل LDR بمقاومة (على سبيل المثال ، 10kΩ) لتشكيل قسم.
- الخروج يذهب إلى الدبوسات التناظرية لميكروالمراقب

الخطوة الثالثة: التحكم بالحركات
1محرك أفقي (Azimuth) محرك servo أو stepper يدور القاعدة يسارا / يمينا.
2المحرك الرأسي (الارتفاع) يضبط جهاز خدمة آخر زاوية ميل اللوحة.
3. قم بتوصيل المحركات إلى وحدة التحكم الدقيقة
- أجهزة الخدمة: استخدم دبوس PWM (على سبيل المثال، Arduino `D9`، `D10`).
- الدوائر: استخدم الدوائر المحركية (على سبيل المثال، A4988، ULN2003).

الخطوة الرابعة: برمجة وحدة التحكم الدقيقة
1اقرأ قيم LDR
- مقارنة القراءات لتحديد موقف الشمس.

2ضبط موقع اللوحة
-حرك المحركات لتوازن قراءات LDR (ضوء متساو على جميع أجهزة الاستشعار).

3إضافة تتبع قائم على الوقت (اختياري)
- استخدم وحدة RTC (ساعة الوقت الحقيقي) لمواقع الشمس المحسوبة مسبقاً.

الخطوة الخامسة: إمدادات الطاقة
- استخدم بطارية صغيرة (12 فولت) أو بطارية مشحونة بالطاقة الشمسية لتشغيل النظام.
- إذا كنت تستخدم لوحة الطاقة الشمسية ذاتها، تأكد من تنظيم الجهد لتجنب تلف وحدة التحكم الصغيرة.

الخطوة 6: الاختبار والمعايرة
1اختبار في ضوء الشمس وتعديل سرعات المحرك / أفق LDR.
2تأكد من حركة سلسة بدون اهتزازات
3مقاومة للطقس الإلكترونيات (استخدم الحجرات)

البديل: جهاز تتبع ذو محور واحد (أبسط)
- تتبع فقط الشرق إلى الغرب (أفقي) الحركة.
-تتطلب محرك واحد و إثنان من أجهزة التصوير

خيارات متقدمة
- جي بي إس + خوارزمية فلكية لتحديد موقع الشمس بدقة بدون أجهزة تحديد المواقع
- التعلم الآلي: التنبؤ بحركات السحب من أجل التتبع الأمثل.