solar tracker

Weather Station

Oleh :

Khriswara Dwitantyo 111113037

Yosef Capertino Wirakusuma 111113050

POLITEKNIK MEKATRONIKA SANATA DHARMA

YOGYAKARTA2014

Revisi untuk mekanik

Solar Tracker

Perancangan ini bertujuan untuk membuat suatu alat penyimpan energi listrik melalui solar cell yang dapat seoptimal mungkin mendapatkan panas dari sinar matahari. Kondisi ini dapat dilakukan jika sola cell tersebut selalu tegak lurus terhadap arah focus datangnya sinar matahari, dengan demikian solar cell harus selalu mengikuti arah pergerakan matahari.

Untuk dapat merealisasi system tersebut dibutuhkan beberapa sensor peka cahaya yang mmbaca arah datangnya cahaya dari beberapa sudut. Sudut yang paling kuat dari sensor peka cahaya tersebut diasumsikan sebagai sudut focus arah datangnya sinar matahari, sehingga sudut dengan focus terkuat tersebutlah yang akan di ikuti oleh pergerakan solar tracker ini.

Gambar Desain 3D

pict 1 3D desain Solar Tracker

pict 2 3D Desain Solar Tracker

pict 3 Solar Tracker Servo 1

pict 4 Solar Tracker Servo 2

Cara kerja Alat

Pada alat ini menggunakan empat buah sensor peka cahaya LDR yang dipasang sebagai pelacak arah focus datangnya sinar matahari, dimana ke empat sensor tersebut membentuk formasi laying-layang sama sisi. Pada kondisi sebuah sensor mempunyai kepekaan terkuat maka tracker akan bergerak menuju arah tersebut hingga didapatkan suatu kondisi kepekaan sensor terkuat tersebut sama. Pada aplikasinya keempat sensor tersebut masing-masing dihubungkan dengan komparator pada input inverting.

Solar tracker terdiri dari 4 buah sensor cahaya (LDR) yang terpasang sesuai dengan 4 penjuru arah mata angin . Solar cell digerakkan oleh 2 buah servo continous, pada masing-masing arah geraknya, duah buah servo tersebut bergerak sesuai dengan perintah dari microcontroller(atmega328). Untuk gerakan timur ke barat servo di gerakkan dengan perbandingan antara dua buah servo yang masing-masing di pasangkan pada arah timur dan barat, apabila sensor bagian barat menerima cahaya lebih besar di bandingnkan dengan sensor pada bagian timur maka servo akan berputar mengarahkan solarcell menuju arah yang memiliki sumber cahaya lebih kuat, apabila sensor barat dan sensor timur memiliki nilai yang relave sama maka motor servo akan berhenti berputar, hal yang sama juga untuk arah utara dan selatan .

Sensor vertical (LDR)

Sensor horisontal (LDR)

Sensor vertical (LDR)

Sensor horisontal (LDR)

Spesifikasi servo yang digunakan

Power: 6vdc max (5V works best) Average Speed: 60 rpm (Note: with 5vdc and no torque)

Weight: 45.0 grams/1.59oz

Torque: 3.40 kg-cm/47oz-in

Size mm: (L x W x H) 40.5x20.0x38.0

Size in: (L x W x H) 1.60x.79x1.50

Rangkaian electric

Part list

2 x servo's 4 x lightdepending resistors (ldr)

4 x resistors 10K

1 x Arduino

2 x potentiometers 10k (value doesn't matter)

Program Arduino

#include <Servo.h> // include Servo library

Servo horizontal; // horizontal servoServo vertical; // vertical servo

// LDR pin connections// name = analogpin;int ldrlt = 0; //LDR top leftint ldrrt = 1; //LDR top rigtint ldrld = 2; //LDR down leftint ldrrd = 3; //ldr down rigt

void setup(){ Serial.begin(9600);// servo connections// name.attacht(pin); horizontal.attach(9); vertical.attach(10);

horizontal.write(90);

vertical.write(90); }

void loop() { int lt = analogRead(ldrlt); // top left int rt = analogRead(ldrrt); // top right int ld = analogRead(ldrld); // down left int rd = analogRead(ldrrd); // down rigt

int dtime = analogRead(4)/20; // read potentiometersint tol = analogRead(5)/4;

int avt = (lt + rt) / 2; // average value topint avd = (ld + rd) / 2; // average value downint avl = (lt + ld) / 2; // average value leftint avr = (rt + rd) / 2; // average value right

int dvert = avt - avd; // check the diffirence of up and down

int dhoriz = avl - avr;// check the diffirence og left and rigt

if (-1*tol > dvert || dvert > tol) // check if the diffirence is in the tolerance else change vertical angle{if (avt > avd){vertical.write(180); }else if (avt < avd){vertical.write(0); } else if (avt == avd){

vertical.write(90);}}

if (-1*tol > dhoriz || dhoriz > tol) // check if the diffirence is in the tolerance else change horizontal angle{if (avl > avr){horizontal.write(180);}else if (avl < avr){horizontal.write(0);}else if (avl == avr){horizontal.write(90);}}delay(dtime);}

Dimensi Alat

pict 5 Dimensi Alat Solar Tracker


Spesifikasi alat

Nama : Solar Tracker

Fungsi : Memaksimalkan penerimaan cahaya untuk solar cell

Dimensi : 40cm x 50cm x 30cm

Kendali : Microcontroler(Arduino)

Sensor : LDR 4 Buah

Output : -

Power : 5vDC

solar tracker

Documents