This is an old revision of the document!


WKH_2: Sistem automatizat protecție panouri fotovoltaice

Delureanu Ana-Maria 333CB

Introducere

  • Odată cu extinderea utilizării energiei regenerabile, panourile fotovoltaice au devenit o componentă esențială atât în sectorul rezidențial, cât și în cel industrial. Deși eficiente din punct de vedere energetic, acestea rămân vulnerabile la fenomene meteorologice severe, precum grindina, furtunile sau precipitațiile abundente, care pot produce deteriorări semnificative și costuri ridicate de întreținere sau înlocuire.
  • Majoritatea soluțiilor existente utilizează senzori locali și reacționează doar în momentul apariției fenomenului meteorologic. Proiectul propus urmărește realizarea unui sistem automatizat de protecție pentru panouri fotovoltaice, bazat pe monitorizarea online a datelor meteorologice și anticiparea condițiilor meteo nefavorabile.
  • Sistemul utilizează o placă Arduino UNO și un modul WiFi ESP8266 pentru preluarea periodică a datelor meteo. În funcție de informațiile analizate, un servomotor acționează automat mecanismul de protecție al panoului fotovoltaic. Pentru afișarea informațiilor și semnalizarea stării sistemului sunt utilizate un display OLED și LED-uri de stare.
  • Scopul proiectului este realizarea unei soluții automate și preventive pentru protecția panourilor fotovoltaice, utilizând concepte specifice sistemelor embedded, comunicației IoT și controlului automatizat.

Descriere generală

Sistemul este alcătuit dintr-o placă Arduino UNO, un modul WiFi ESP8266, un servomotor MG90S, un display OLED și module LED pentru semnalizarea stării sistemului. Scopul proiectului este protejarea unui panou fotovoltaic prin acționarea automată a unei prelate rulante atunci când sunt detectate condiții meteorologice nefavorabile.

Arduino UNO reprezintă unitatea principală de control. Acesta primește date meteorologice prin intermediul modulului ESP8266 și decide extinderea sau retragerea mecanismului de protecție.

Pentru simularea condițiilor reale, sistemul utilizează un server meteo online simulat, inspirat de platformele utilizate de instituții precum ANM. Acesta furnizează informații precum probabilitatea de precipitații, viteza vântului sau alerte de furtună și grindină. Astfel, sistemul poate lua decizii preventive înainte de apariția efectivă a fenomenelor periculoase.

Mecanismul de protecție este acționat de servomotorul MG90S, care extinde sau retrage prelata de protecție deasupra panoului fotovoltaic. Starea sistemului este afișată pe display-ul OLED și semnalizată vizual prin LED-uri de stare.

Alimentarea sistemului se realizează printr-o sursă de 5V/3A cu conector Type-C, utilizată pentru alimentarea plăcii Arduino și a componentelor conectate.

Hardware Design

Nr. Componenta Cantitate Link
1 Arduino UNO R3 (ATmega328P) 1 https://sigmanortec.ro/Placa-dezvoltare-UNO-R3-Arduino-Compatibil-ATmega328p-CH340G-cu-bara-pini-p170362384
2 Modul WiFi ESP8266 ESP-01 1 https://sigmanortec.ro/Modul-adaptor-ESP-01-ESP8266-p192538782
3 Adaptor ESP-01 pentru ESP8266 1 https://sigmanortec.ro/Modul-adaptor-ESP-01-ESP8266-p192538782
4 Servomotor MG90S (180°) 1 https://sigmanortec.ro/Servomotor-MG90S-angrenaje-metal-p209610310
5 Modul buzzer activ 5V 1 https://sigmanortec.ro/Modul-buzzer-activ-p136261325
6 Modul LED semafor 3.3–5V 4 https://sigmanortec.ro/modul-led-semafor-56mm-33-5v
7 Breadboard MB-102 (830 puncte) 1 https://sigmanortec.ro/Breadboard-830-puncte-MB-102-p125923983
8 Fire Dupont Mama-Mama 1 set https://sigmanortec.ro/40-fire-Dupont-10cm-Mama-Mama-p129872525
9 Fire Dupont Tata-Mama 1 set https://sigmanortec.ro/40-fire-Dupont-10cm-Tata-Mama-p210855157
10 Display OLED 0.96” I2C 1 https://sigmanortec.ro/Display-OLED-096-I2C-IIC-Albastru
11 Cablu USB Type-C 1
12 Sursă alimentare 5V / 3A 1
13 Mini panou solar / machetă panou solar 1
14 Capac rigid / mini prelată pentru protecție 1
15 Suport mecanic pentru panou și servomotor 1
16 Bandă dublu adezivă / șuruburi / coliere -

Stadiul actual al implementării hardware

În această etapă au fost stabilite componentele principale ale sistemului și modul în care acestea vor interacționa. Proiectul este format dintr-o unitate de control Arduino UNO, un modul WiFi ESP8266 pentru preluarea datelor meteo online, un display OLED pentru afișarea stării sistemului, un modul LED pentru semnalizare vizuală și un mecanism motorizat pentru acționarea prelatei rulante.

Partea mecanică a proiectului este în curs de realizare și include un suport fizic pentru panoul fotovoltaic, două ghidaje laterale din profil U și un ax pe care se va rula materialul de protecție. Mecanismul are rolul de a simula extinderea și retragerea automată a unei prelate în funcție de condițiile meteorologice primite de la serverul meteo simulat.

Conexiuni și pini utilizați

Componentă Pin componentă Pin Arduino UNO Explicație
ESP8266 ESP-01 TX D2 Linie de recepție software serial pentru datele trimise de modulul WiFi.
ESP8266 ESP-01 RX D3 Linie de transmitere software serial către modulul WiFi.
ESP8266 ESP-01 VCC 3.3V Modulul ESP8266 funcționează la 3.3V.
ESP8266 ESP-01 GND GND Masă comună cu Arduino.
OLED I2C SDA A4 Linie de date pentru comunicația I2C.
OLED I2C SCL A5 Linie de ceas pentru comunicația I2C.
OLED I2C VCC 5V / 3.3V Alimentarea display-ului, în funcție de specificațiile modulului.
OLED I2C GND GND Masă comună.
LED verde IN/G D8 Indică funcționarea normală.
LED galben IN/Y D9 Indică stare de avertizare.
LED roșu IN/R D10 Indică protecție activată.
Motor rulare prelată IN1 D4 Control motor / driver.
Motor rulare prelată IN2 D5 Control motor / driver.
Motor rulare prelată IN3 D6 Control motor / driver.
Motor rulare prelată IN4 D7 Control motor / driver.
Driver motor VCC 5V Alimentare motor/driver.
Driver motor GND GND Masă comună cu Arduino.

Software Design

Descrierea codului aplicaţiei (firmware):

  • mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
  • librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
  • algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
  • (etapa 3) surse şi funcţii implementate

Rezultate Obţinute

Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.

Concluzii

Download

O arhivă (sau mai multe dacă este cazul) cu fişierele obţinute în urma realizării proiectului: surse, scheme, etc. Un fişier README, un ChangeLog, un script de compilare şi copiere automată pe uC crează întotdeauna o impresie bună ;-).

Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea Add Images or other files. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul :pm:prj20??:c? sau :pm:prj20??:c?:nume_student (dacă este cazul). Exemplu: Dumitru Alin, 331CC → :pm:prj2009:cc:dumitru_alin.

Jurnal

Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.

Bibliografie/Resurse

Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe Resurse Software şi Resurse Hardware.

Export to PDF

pm/prj2026/cezar.zlatea/ana_maria.delureanu.1778955536.txt.gz · Last modified: 2026/05/16 21:18 by ana_maria.delureanu
CC Attribution-Share Alike 3.0 Unported
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0