terça-feira, 25 de agosto de 2015

RBST: Rastreamento do sol com Raspberry Pi

raspberry pi e painel solar

Anteriormente já havia comentado sobre o rastreamento do sol e paineis solares visando aumentar sua eficiência de captação.

O RSBT (Raspberry Pi Solar Tracker) foi construído por Jay Doscher. Seu modelo anterior utilizava um Arduino, entretanto ele cita que somente com um arduino não conseguiria implementar todos os recursos que queria, portanto na nova versão houve a substituição para um Raspberry Pi A+.

Ao contrário de alguns outros modelos que utilizam LDRs, esse utiliza aquele esquema falado anteriormente, calculando a posição do sol.
 
Para fazer o trabalho, foi utilizada a biblioteca Pysolar, que utilizando a latitude, longitude, data e outros parâmetros calcula a localização do Sol. Para a devida orientação há a necessidade também de sensores, o módulo 9DOF Razor IMU utilizado é composto de um acelerômetro (ADXL345), giroscópio (ITG-3200) e magnético (HMC5883L).

raspberry pi e painel solar

raspberry pi e painel solar

Jay conta que precisou colocar o módulo de sensores bem afastado dos controladores por causa de interferências magnéticas (fica aí a dica caso alguém estiver tendo problema com esses tipos de sensores em outros projetos).

raspberry pi e unidade de campo

Na lista de materiais principais há também um controlador de 10A ligado ao painel solar para carregar a bateria de 12V por 2,3Ah. Algumas partes de metal foram cortadas a laser por uma companhia à parte. Quase todo sistema é montado sob um tripé de câmera.

Na parte de movimentação foi utilizado um atuador linear Pololu de 4" em conjunto com uma expansão para Raspberry Pi também da Pololu de controle e alta corrente.

Ele conta que o custo do protótipo foi alto (apesar de não citar valores), mas que vem analisando componentes substitutos para baratear a reprodução do projeto.

Abaixo um vídeo time lapse de um dos testes:



Raspberry Pi Field Unit (RPFU) 


A caixa na foto anterior é sua unidade de campo feita com Raspberry Pi 2B e tela de 10.1" IPS.

A caixa utilizada é uma Pelican Case 1300, algumas partes customizadas foram colocadas internamente para alocar todos os componentes em seus devidos lugares.

raspberry pi e unidade de campo 
 
Algumas outras partes inclusas são:

- PiHat da Adafruit para protótipos
- WiFi USB
- Conectores USB resistentes ao tempo (chuva etc)
- Conectores tipo Mil
- RTC DS1307
- Controlador DC-DC

raspberry pi e unidade de campo

Alguns dos arquivos de design e códigos podem ser encontrados no github: https://github.com/polyideas?tab=repositories

Fontes:
http://www.polyideas.com/blog/2015/8/18/raspberry-pi-solar-tracker
http://hackaday.com/2015/08/13/raspberry-pi-field-unit-rpfu/
http://www.polyideas.com/blog/2015/8/14/raspberry-pi-field-unit

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