การพัฒนาระบบติดตามดวงอาทิตย์

วิทยานิพนธ์นี้นำมาเสนอการพัฒนาระบบติดตามดวงอาทิตย์ที่ไม่ใช้ระบบเซนเซอร์ในการตรวจจับแสงอาทิตย์ ซึ่งจากการศึกษาการวัดรังสีแสงอาทิตย์แบบติดตามดวงอาทิตย์ก่อนหน้านี้ ส่วนใหญ่นิยมใช้เซนเซอร์ในการตรวจจับแสง ในการตรวจจับแสงอาทิตย์จะประสบปัญหาเนื่องจากความแปรปรวนของท้องฟ้าที่ทำให้แสงอาทิตย์ขาดหายไปหรือไม่มีความแน่นอนของความเข้มแสง อุปกรณ์ตรวจจับแสงอาทิตย์จะหยุดทำงานทำให้การวัดรังสีแสงอาทิตย์ขาดความต่อเนื่องและมีความคลาดเคลื่อนของข้อมูล แต่สำหรับวิทยานิพนธ์ใช้ระบบติดตามดวงอาทิตย์ด้วยวิธีการคำนวณหาตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ซึ่งจะชี้ตำแหน่งด้วยมุมอัลติจูดและมุมอซิมุท จากสมการของ Duffie และ Beckmen ระบบติดตามดวงอาทิตย์ประกอบด้วยไมโครคอนโทลเลอร์ รุ่น P89V51RD2 ทำหน้าที่คำนวณหามุมของดวงอาทิตย์ ควบคุมองศาของมุมอัลติจูดและมุมอซิมุทด้วยเซนเซอร์วัดมุมและควบคุมการหมุนด้วยสเต็ปปิ้งมอเตอร์ การโปรแกรมไมโครคอนโทลเลอร์ใช้โปรแกรมซี เครื่องติดตามดวงอาทิตย์มีขนาดเล็ก พร้อมระบบค้นหาทิศเหนือและแนวดิ่งโดยอัตโนมัติ จึงสามารถเคลื่อนย้ายและติดตั้งได้ง่าย
ในวิทยานิพนธ์นี้ได้ทำการทดลองการเปรียบเทียบค่ารังสีแสงอาทิตย์ที่วัดได้จากไพรานอมิเตอร์ที่ติดตั้งบนเครื่องติดตามดวงอาทิตย์กับค่ารังสีที่วัดจากไพรานอมิเตอร์ที่ติดตั้งบนพื้นราบจากการเปรียบเทียบ พบว่า ค่ารังสีแสงอาทิตย์ที่วัดได้จากไพรานอมิเตอร์ที่ติดตามดวงอาทิตย์มีค่ามากกว่าค่ารังสีรวมที่วัดจากไพรานอมิเตอร์ที่ติดตั้งบนพื้นราบโดยเฉลี่ยร้อยละ 22
นอกจากนี้ได้ทำการทดลองการเปรียบเทียบค่ารังสีแสงอาทิตย์ที่วัดโดยเครื่องติดตามดวงอาทิตย์ค่ารังสีแสงอาทิตย์โดยวิธีการคำนวณทางคณิตศาสตร์จากข้อมูลการวัดรังสีบนพื้นราบจากการเปรียบเทียบค่ารังสีระหว่างการวัดรังสีแสงอาทิตย์โดยอาศัยอุปกรณ์ติดตามดวงอาทิตย์กับการคำนวณจากข้อมูลการวัดรังสีบนพื้นราบ พบว่า มีความคลาดเคลื่อนของแสงอาทิตย์ประมาณร้อยละ ±5 ที่ Zenith angle of incidence ในช่วง 0-50 องศา
สรุปได้ว่า ระบบติดตามดวงอาทิตย์สามารถทำงานได้เป็นอย่างดี สามารถนำหลักการของระบบติดตามดวงอาทิตย์นี้ไปประยุกต์ติดตั้งใช้งานได้กับอุปกรณ์รับรังสีแสงอาทิตย์อื่น ๆ ซึ่งจะช่วยทำให้อุปกรณ์รับรังสีแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพสูง