Progetto di Pannello Solare con sistema di inseguimento

Sistema di Controllo
Pannello Solare ad Inseguimento
Descrizione Schemi Singole Basette:
Basette di Controllo
Ai due ingressi vengono collegate due fotoresistenze poste agli estremi opposti (per esempio
Destra-Sinistra) : ogni resistenza deve avere uno dei propri estremi collegato con il morsetto
d'ingresso della basetta e l'estremo opposto collegato a massa. Tale resistenza sarà quindi posta
all'interno di un partitore di tensione che opera da trasduttore di resistenza; gli operazionali U1 e U2
fungono da semplici buffer mentre l'operazionale U3 si comporta da differenziale con uscita pari
alla differenza delle tensioni in uscita dai buffer (VoU2 – VoU1). I diodi D3 e D4, posti in
antiparallelo, hanno la funzione di abbassare la tensione in uscita da U3 di 0.7V in modo da filtrare
le variazioni più piccole così da evitare problemi di oscillazione, tale tensione verrà poi amplificata
6 volte dall'operazionale U6. Le Resistenze R19, R3, e (in parte) R12 sono dimensionate in modo
che la corrente possa fluire all'interno dei diodi con l’effetto di polarizzarli e di convertirli quindi da
contatto aperto a chiuso con continuita’ ohmica verso la parte successiva del circuito. I Diodi D1D6 e D2-D5 filtrano il segnale in base al suo “segno” portandolo all'ingresso di U4 (se positivo
rispetto a massa) o all'ingresso di U5 (in caso contrario); questi due operazionali trasformano il
segnale in ingresso (analogico) in uno di tipo digitale lavorando costantemente in saturazione ed
infatti un qualsiasi segnale in ingresso diverso da 0V porta ad avere sul morsetto d'uscita una
tensione approssimativamente pari a 24V
Le configurazioni degli operazionali risultano:
U1 → Non Invertente con Guadagno 1
U2 → Non Invertente con Guadagno 1
U3 → Differenziale con Guadagno 1
U4 → Non Invertente con Guadagno 41
U5 → Invertente con Guadagno 40
U6 → Non Invertente con Guadagno 6
Gli operazionali sono alimentati a 24V coerentemente con la tensione nominale d'ingresso
dei relè che sono collegati all'uscita della basetta
Basetta Relè
Le uscite delle basette di controllo sono collegate ai morsetti rispettivamente A e B alla
basetta di controllo pan, C e D alla basetta di controllo tilt controllando quindi direttamente
l'eccitazione dei relè in continua. In stato di quiete i contatti dei relè sono chiusi verso massa, al
capo “NO” si collega invece l'alimentazione a +24V (motore di pan) e 12V (motore di tilt), al
morsetto comune invece viene direttamente collegato il motore. In questo modo quando il pannello
non è in movimento ai morsetti del motore viene applicato lo stesso potenziale (0V); quando invece
il motore deve mettersi in movimento viene alimentato con una tensione di 24V (motore di pan) o
12V (motore di tilt) il morsetto del motore su cui viene applicata tale tensione ne determina il senso
di rotazione.
Basetta Luce
Si tratta di un semplice operazionale in configurazione non invertente a guadagno 3
alimentato tra +24V e massa.
NB:
Tutte le tensioni indicate sono riferite a massa
Descrizione Montaggio impianto:
L'impianto necessita di 3 alimentazioni in corrente continua di valore riferito a massa: +24V,
-24V e 12V.
La prima tensione serve ad alimentare sia le basette di controllo sia il motore che permette la
rotazione sull'asse verticale (pan), la seconda ha la sola funzione di alimentazione per le basette di
controllo, l'ultima invece si rende necessaria per alimentare il motore che permette al pannello di
inclinarsi (tilt).
Premessa:
Nello schema allegato la basetta di controllo di sinistra (la più vicina al pannello) si occupa del
movimento di tilt mentre quella di destra del pan; i morsetti a cui non appare collegato alcunché
possono essere lasciati scollegati, i collegamenti che appaiono tratteggiati sono già effettivi
all'interno alla basetta e vengono indicati solo come riferimento per eventuali modifiche. I
collegamenti indicati rispondono alla logica (non necessariamente vincolante) di consentire un
cablaggio comodo e vantaggioso; si prega comunque di riportare, sullo schema, eventuali modifiche
apportate. Il numero posto a fianco di ogni fotoresistenza si riferisce al numero con cui sono
contrassegnate le coppie di fili provenienti dai morsetti delle fotoresistenze, tale componente
essendo perfettamente reversibile non presenta particolari problemi riguardanti la sua piedinatura e
risulta quindi necessario soltanto assicurarsi che siano collegate secondo lo schema. Per quanto
riguarda l'alimentazione a 24V occorre notare che se si utilizza un alimentatore duale sarà
sufficiente scegliere il collegamento in serie e quindi utilizzare i contatti predisposti, nel caso si
utilizzino due alimentazioni separate (come da schema) sarà necessario collegare manualmente il
morsetto positivo del primo alimentatore con quello negativo del secondo, così facendo si otterrà
una tensione di +24V dal morsetto positivo del secondo alimentatore, la massa (0V) utilizzando il
potenziale del conduttore che collega i due alimentatori e la tensione -24V sfruttando il morsetto
negativo del primo alimentatore; l'alimentazione a 12V deve avere il proprio morsetto negativo allo
stesso potenziale della massa.
Montaggio:
1. Collegare i due alimentatori da 24V in serie e ricavare i morsetti +, - e massa
2. Portare queste tre tensioni alle basette di controllo collegando: il morsetto di massa con il
secondo morsetto partendo dall'alto e a sinistra del lato uscite, il morsetto negativo con il
contatto centrale della morsettiera bianca e il morsetto positivo con in morsetto più basso
della morsettiera bianca.
3. Collegare un capo delle 4 fotoresistenze al morsetto di massa
4. Collegare il capo opposto delle fotoresistenze agli ingressi delle basette di controllo come
da schema (il lato degli ingressi è quello su cui sono posizionati i trimmer)
5. Collegare le uscite delle basette di controllo con la basetta relè come da schema
6. Collegare il morsetto di “ground” della basetta relè e il morsetto negativo dell'alimentatore a
12V con la massa delle basette di controllo
7. Collegare le alimentazioni +24V e 12V ai morsetti di alimentazione della basetta relè come
da schema
8. Collegare i motori ai morsetti d'uscita della basetta relè come da schema rispettando il
codice colori riportato
9. Collegare il morsetto più in alto (basetta orientata come da schema) della morsettiera bianca
della basetta luce al nodo di massa e il morsetto più in basso con l'alimentazione a +24V
10. Collegare un capo (filo nero) dell'uscita del pannello solare al nodo di massa e il capo
opposto al morsetto centrale della morsettiera a tre ingressi della basetta luce
11. Collegare una lampadina a 24V ai morsetti d'uscita della basetta luci
Known Issues
Gli operazionali lavorano al limite delle proprie capacità è quindi normale il loro
surriscaldamento, è necessario comunque controllare che non superino la temperatura di
funzionamento massima (approssimativamente 70°C) in tal caso occorre ridurre la tensione in
uscita dagli alimentatori a + e – 24V fino ad un valore di 18V accettando però una riduzione della
precisione di orientamento, della velocità del motore di pan e della luminosità della lampadina
d'uscita.
Si prega di riportare eventuali altri problemi riscontrati.
Manutenzione
In caso di malfunzionamento seguire i seguenti passi:
1. Controllare che la masse siano tutti allo stesso potenziale e raggiungano tutti i componenti
che dovrebbero esserle collegati (soprattutto le fotoresistenze)
2. Controllare che le alimentazioni si trovino a valori di tensione non superiori a quelli
nominali.
3. Controllare che i collegamenti tra le basette siano eseguiti correttamente
4. Controllare che gli operazionali funzionino correttamente in caso di sostituzione degli
operazionali guasti utilizzare componenti del tipo TL081 o altri purché supportino una
tensione di alimentazione di 24V e rispettino la piedinatura in figura
In caso di problemi contattare Beldì Luca via e-mail: [email protected] o, per urgenze,
telefonicamente: +39-3283653932
Hanno collaborato al Progetto:
Beldì 5EB
Mariazzi 5TA
Bungaro 4EA
Campana 5EA
Gaetti 5EA