13-летний подросток создал трекер для солнечной панели за $25 и увеличил генерацию на 20%

13-летний подросток из Вустерской академии в Массачусетсе Джейсон Чанг сконструировал трекер для вращения домашней солнечной панели.

Всё началось с того, что мать просила Чанга выходить на улицу на мороз и наклонять праздничные гирлянды, работающие от солнечных батарей. Стремясь избежать этой рутинной работы, подросток создал устройство, которое поворачивает солнечную панель в соответствии с движением Солнца и позволяет повысить выработку энергии на 20%.

Прототип стоимостью около $25, собранный буквально из того, что было под рукой, увеличил выходное напряжение солнечной панели на 20% по сравнению со стандартной стационарной панелью. Разработка позволила парню завоевать звание чемпиона на фестивале STEM и получить приглашение для презентации своего изобретения в Вашингтоне.

Большинство бытовых солнечных панелей стационарные. Несмотря на установку на самой солнечной стороне, крутые углы, под которыми падает свет утром и вечером, приводят к тому, что по крайней мере 20% солнечного света не будет улавливаться.

Коммерческие солнечные электростанции используют моторизованные одно- или двухосные трекеры. Однако их использование в быту обойдется слишком дорого и, кроме того, они будут потреблять часть электроэнергии, которую генерирует панель. Кроме того, существуют и эксплуатационные риски.

Сконструированный Чангом трекер размещает солнечную панель на сбалансированной раме, работающей по принципу качелей. Она изготовлена из недорогих переработанных материалов и полностью исключает необходимость в оптических датчиках, заменяя их точно откалиброванной гидравлической системой.

В начале дня достаточно просто вытащить заглушку из верхнего резервуара, чтобы вода ровно и контролируемо капала в емкость, подвешенную с одной стороны рамы. По мере наполнения её водой смещение веса будет наклонять конструкцию вниз, обеспечивая плавное и непрерывное следование солнечной панели за движением Солнца.

Чтобы добиться стабильности конструкции, Чангу потребовалось около года. Самой сложной задачей была конструкция рамы для управления потоком воды. Она должна была быть очень точной, чтобы обеспечивать необходимое вращение панели.

Юный разработчик также отмечает, что при низких температурах вода может замерзнуть, и трекер не будет работать. Однако сейчас он уже разрабатывает усовершенствованную версию, которая будет работать в любых погодных условиях.

Источник: CBS Boston; ZME Science