Show HN: स्वनिर्मित स्वचालित सौर concentrator

 (github.com/remipch)
2 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-08-31 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें

अवलोकन

  • दिशा समायोजित किए जा सकने वाले mirror panels (फिलहाल 48 concentration mirrors, कुल 1m²)
  • एक स्थिर target (फिलहाल काली metal plate और tempered glass वाला साधारण concrete oven)
  • supervisory device: target को मापने और motors को commands भेजने वाला electronic control unit

26 जून 2024 को, oven के अंदर aluminum foil जोड़कर insulation बेहतर करने के बाद, oven का तापमान 30 मिनट बाद 210°C तक बढ़ गया।

8 जुलाई 2024 का वीडियो:

  • पहला आधा assembly process दिखाता है (speed x10)
  • दूसरा आधा लगभग 7 घंटे की automatic solar tracking दिखाता है (speed x600)

सावधानियाँ

⚠️⚠️ यह प्रोजेक्ट आसपास के लोगों या जानवरों को नुकसान पहुँचा सकता है ⚠️⚠️

  • स्थायी अंधापन, त्वचा जलना, या वस्तुओं में आग लगना हो सकता है
  • बिजली बंद होने पर भी सूर्य का प्रकाश 48 गुना केंद्रित होकर एक छोटे क्षेत्र में इकट्ठा होता है
  • यह focus अनुमान लगाना मुश्किल ऐसे path पर लगातार चलता रहता है
  • मौजूदा स्थिति में इसे लगातार monitor करना चाहिए, और कोई गड़बड़ी होने पर mirrors को जल्दी से ढक देना चाहिए

मुख्य बिंदु

  • 3.8 watts बिजली खर्च करके अधिकतम लगभग 1000 watts heat पैदा कर सकता है 💰
  • केवल standard, सस्ते और आसानी से उपलब्ध parts और materials का उपयोग 🧱 🔩
  • high-precision construction की ज़रूरत नहीं, सामान्य tools से आसानी से बनाया जा सकता है 📏 🪚
  • assembly और disassembly आसान 🪛
  • समझना और modify करना आसान 🔎
  • open source 🔓

इस version की सीमाएँ:

  • safety layer लागू नहीं है (ऊपर की चेतावनी देखें ⚠️)
  • panel को अपने-आप सूर्य का पीछा करने से पहले शुरुआती manual step की ज़रूरत है
  • केवल एक panel को control किया जा सकता है
  • बादलों वाले दिन काम नहीं करता (user को आसमान से बादल हटाने होंगे 😄)
  • कई low-power modes लागू करके बिजली की खपत काफी कम की जा सकती है

इस project को बनाने में ऐसे products इस्तेमाल किए गए जिनका मूल उपयोग कुछ और था:

  • oven में इस्तेमाल किया गया tempered glass Ikea shelf से लिया गया है
  • mirrors bathroom decorative mirrors हैं
  • motors सस्ते model engines हैं

तकनीकी विश्लेषण

project की structure तकनीकी विश्लेषण को दर्शाती है। अधिक जानकारी संबंधित subfolders में मिल सकती है:

  • mechanics ⚙️: solar panel में इस्तेमाल किए गए parts के 3D models
  • electronics 🔌: custom supervisory board का schematic और layout
  • software 💾:
    • simulator: दिए गए hardware configuration के लिए target पर प्राप्त होने वाली सैद्धांतिक power का मूल्यांकन करता है
    • supervisory controller: Espressif ESP32 framework पर आधारित ESP32-CAM firmware
    • supervisory component high-level logic को परिभाषित करता है
    • solar tracker target area के केंद्र में सूर्य के प्रकाश को बनाए रखने के लिए motor commands की गणना करता है
    • target detector image में target की position पहचानता है
    • web interface user को supervisory device के साथ interact करने देता है
    • motor component ESP32 application में motors को control करता है
    • image component सामान्य image processing functions प्रदान करता है
    • motor controller: motor control के लिए Arduino Pro Mini firmware

अगले चरण

अगला कदम कई panels को control करके कुछ kilowatts का power output हासिल करना है। इससे ये संभावनाएँ खुलती हैं:

  • बड़ी मात्रा में liquid को तेजी से उबालना
  • बड़ी मात्रा में water का desalination या sterilization
  • बड़ी मात्रा में food को पकाना या sterilize करना
  • plastic, metal या glass को पिघलाना
  • concentrated solar power के जरिए solar panels का output बढ़ाना

लाइसेंस

2024 Rémi Peuchot सर्वाधिकार सुरक्षित

  • electronics फ़ोल्डर Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 license के तहत वितरित है
  • mechanics फ़ोल्डर Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 license के तहत वितरित है
  • software फ़ोल्डर GNU GPL 3 license के तहत वितरित है

GN⁺ का सारांश

यह लेख एक स्वनिर्मित स्वचालित solar concentrator के बारे में है। यह project दिखाता है कि सस्ते parts से उच्च दक्षता वाली thermal energy पैदा की जा सकती है। हालांकि, safety issues और शुरुआती manual setup की ज़रूरत जैसी कुछ सीमाएँ भी हैं। solar energy के उपयोग में रुचि रखने वालों के लिए यह project उपयोगी हो सकता है, और समान कार्यक्षमता वाले commercial solar concentrators से इसकी तुलना की जा सकती है।

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-08-31
Hacker News टिप्पणियाँ

  • non-imaging optics के एक शोधकर्ता ने solar concentrator में closed-loop control लागू करने को सकारात्मक रूप से आंका

    • पारंपरिक heliostat open-loop control का उपयोग करते हैं, इसलिए उनकी mechanical requirements काफ़ी सख्त होती हैं
    • closed-loop control tracking precision बढ़ाता है, जिससे सस्ते heliostat संभव हो सकते हैं
    • Heliogen जैसी कंपनियाँ camera का उपयोग करके closed-loop control विकसित कर रही हैं
    • दिन में केवल कुछ घंटों तक ही रोशनी के केंद्रित रहने की समस्या पर अभी भी शोध चल रहा है
    • University of Arizona और Heliosystems heliostat के shape को बनाए रखने के तरीकों पर शोध कर रहे हैं
    • अगर एक ही heliostat इस्तेमाल हो रहा है, तो Scheffler reflector पर विचार किया जा सकता है
    • केंद्रित सूर्यप्रकाश के ख़तरों पर ज़ोर देना महत्वपूर्ण है

  • solar collection पर एक दिलचस्प प्रयोग का परिचय दिया गया

  • केंद्रित सूर्यप्रकाश की ताकत का ज़िक्र किया गया

    • छोटे magnifying glass से कागज़ या लकड़ी जलाने का अनुभव साझा किया गया
    • Fresnel lens से asphalt जलाने का अनुभव बताया गया

  • गीली रेत से बड़ा curved surface बनाकर सूर्यप्रकाश को और अधिक केंद्रित करने का एक तरीका सुझाया गया

  • यह राय दी गई कि non-imaging solar collector अधिक efficient हो सकते हैं

  • अगर जगह हो, तो एक छोटा heat engine चलाने वाला solar concentrator बनाना चाहेंगे, ऐसी राय साझा की गई

  • यह पूछा गया कि क्या हर mirror tile और backplate के बीच का angle fixed है

  • यह पूछा गया कि क्या light-diffusing layer का उपयोग करके जोखिम कम किया जा सकता है

  • सस्ते solar cell के आने से इस तकनीक के भविष्य को लेकर नकारात्मक आकलन किया गया

    • fixed tilt-angle वाले panel पर भी लागत के संदर्भ में सवाल उठाया गया
    • solar concentrator water heater पहले उपयोगी थे, लेकिन अब उनकी जगह दूसरे विकल्पों ने ले ली है

  • project की energy comparison को प्रभावशाली बताया गया

    • इस बात पर ज़ोर दिया गया कि 1m² से 1kW energy प्राप्त की जा सकती है
    • यह पूछा गया कि क्या छोटे solar concentrator का उपयोग करके molten salt reactor चलाया जा सकता है
    • संबंधित लिंक: Solar power tower, Solar-powered Stirling engine, [Dish-stirling-at-odeillo](https://en.wikipedia.org/wiki/File:Dish-stirling-at-odeillo.jpg)
    • इसे small-scale energy generation के एक संभावित विकल्प के रूप में देखा गया, लेकिन लागत की समस्या की ओर इशारा किया गया