2026 · Inženierija, saules enerģija
Heliostats, ko projektē pārlūkprogrammā
Sunspot novieto spoguli kartē, aprēķina optiku un mehāniku, pēc tam sagatavo visu izgatavošanai: STL failus 3D drukai, materiālu sarakstu, Arduino skici un rokasgrāmatu. Darbības laikā AI netiek izmantots. Kodu uzrakstījām ar AI palīdzību.
- Detaļu veidi
- 129
- Saliekamo detaļu
- 1 587
- STL faili komplektā
- 28, kopā 211 vienības
- Materiālu saraksts
- 107 pozīcijas
- Spoguļi
- 37 šķautnes, 865 cm²
- Lietotnes kods
- 89 346 TypeScript rindu
- Automatizētie testi
- 790 gadījumu 72 failos
- No pirmā commita līdz versijai 1.0.0
- 2026. gada 26.–28. oktobris
01Kas tas ir
Heliostats ar 37 maināma izliekuma spoguļiem
Heliostats ir spogulis, kas pats pagriežas līdzi saulei un atstaro gaismu uz izvēlēto punktu. Sunspot to veido no 37 sešstūra šķautnēm ar 2 mm akrila spoguli. Šķautnes mala ir 30 mm, spoguļu kopējā platība ir 865 cm², bet visa spoguļa sistēma sver 5,64 kg.
Katru spoguļa segmentu sasver divi servomotori, kopā 74. Tādējādi spoguļu komplekts darbojas kā viens spogulis ar regulējamu izliekumu: gaismas punktu var fokusēt uz mērķi 4 m vai 30 m attālumā. Visa konstrukcija griežas ap divām asīm, azimuta un elevācijas, ar 28BYJ-48 soļu motoriem, zem aptuveni 724 mm diametra PMMA kupola.
Lietotni sunspot.hexart.io piedāvājam bez maksas, bez konta. Tā ir neliela daļa no tā, ko šodien darām: inženiertehnisks projekts no prasībām līdz produkcijas pakotnei.
02Nevis AI, bet kods
Darbībā nav mākslīgā intelekta
Lietotne neizsauc nevienu AI modeli. Katru skaitli aprēķina kods pēc formulām no literatūras un standartiem, ko var pārbaudīt aprēķinu dokumentācijā. Vienādi parametri vienmēr dod vienādus detaļu izmērus.
Saules pozīciju aprēķina NOAA un Meeusa algoritms, ņemot vērā refrakciju. Tiešo starojumu (DNI) aprēķina Meinela modelis ar Laue korekciju, gaisa masu nosaka Kastena un Janga 1989. gada formula, bet Saules diska formu apraksta Buie modelis. Vēja slodzi aprēķina saskaņā ar EN 1991-1-4, zobratu zobus saskaņā ar ISO 6336, gultņus saskaņā ar ISO 76 un ISO 281.
Kur darbojas AI
AI piedalījās koda rakstīšanā. Prasības noteica Paul Lazniak, bet AI aģentu komanda rakstīja kodu vairākās kārtās: autori strādāja ar savstarpēji nesaistītiem failu diapazoniem paralēli, pēc tam atsevišķi aģenti veica integrāciju un pārskatīšanu. Funkciju autori izmantoja Claude Opus 5.5, bet atsevišķus izmaiņu pieprasījumus pārbaudīja Claude Sonnet 5.5.
Septiņi pētniecības aģenti sagatavoja 30 detaļu kartītes ar kataloga datiem. Viena koordinējošā sesija vadīja 25 aģentus. Darba princips bija šāds: neizdomāt skaitļus, katrai vērtībai jābūt avotam.
03Simulācija
Saule, vējš un riski aprēķināti pirms būvniecības
-
160 000 staru 0,1 s laikā
Optiku aprēķina, izmantojot Montekarlo staru izsekošanu režģī 129 × 129. 37 šķautņu gadījumā aprēķins ilgst aptuveni 0,1 s, tāpēc mērķa intensitātes karte mainās reāllaikā līdz ar parametriem.
-
39,0 W no mērķa 57,13 W
Pētījuma karte, 2026. gada 26. oktobris: pie DNI 909 W/m² un mērķa 4,47 m attālumā uz mērķi nonāk 39,0 W. Maksimālais jaudas blīvums ir 12,35 kW/m², un 90% enerģijas ietilpst aplī, kura diametrs ir 9,6 cm.
-
460 Wh dienā, 121,3 kWh gadā
Tajā pašā kartītē tiek aprēķināta dienas un gada laikā piegādātā enerģija. Dienu var aplūkot pa stundām, iekļaujot arī Open-Meteo laikapstākļu datus.
-
0 sadursmju 833 pozīcijās
Mehānisma pārbaudei tiek pārbaudīti 209 detaļu pāri 833 pozīcijās. Stāvoklis 2026. gada 26. oktobrī: sadursmju nav.
-
Novirze mazāka par 0,05 mm
Fasetētā režīmā katra spoguļa centrālais stars novirzās no mērķa mazāk nekā par 0,05 mm uz 4,6 m un par 0,2 mm uz 32 m.
-
Drošības sliekšņi
Riska modulis aprēķina intensitāti atbilstoši HSE un API RP 521 robežvērtībām: 1,2, 2,5, 9,5, 12,5 un 25 kW/m², laiku līdz ādas sāpēm un acu apdraudējumu saskaņā ar Ho un līdzautoru 2011. gada pētījumu.
04Scenogrāfija
Ierīce reālā vietā
Ierīci un mērķi var iestatīt kartē vai ievadot adresi. Apvidus dati iegūti no reljefa datiem, ēkas no OpenStreetMap, bet pilsētas modelis izveidots, izmantojot Google Photorealistic 3D Tiles fotogrammetriju ar Cesium ion. Mērķis var būt jebkurš punkts telpā: logs, panelis vai sienas fragments.
Datumu un laiku izvēlas kalendārā vai dienu demonstrē paātrinātā tempā. Tā pati aina darbojas VR brillēs un AR režīmā ar apkārtnes skatu (WebXR).
05Komplekts izveidei
Viena poga: viss, kas nepieciešams darbnīcai
Poga “Lejupielādēt drukāšanas pakotni” lejupielādē ZIP arhīvu ar 38 failiem, aptuveni 111 MB. Tajā ir 28 STL faili 211 drukājamām un griežamām detaļām, 4 SVG rasējumi plāksnēm un spoguļiem izgriešanai no loksnes. Pievienota arī Arduino skice, materiālu saraksts CSV un Markdown formātā, izmaksu aprēķins un projekta parametri JSON formātā.
Noklusējuma konfigurācijas materiālu sarakstā ir 107 pozīcijas. 80 jāiegādājas, 20 jāizdrukā 3D formātā, 4 jāizgriež no loksnes, bet 3 detaļas var izliet veidnē vai izdrukāt. Kopā nepieciešami 340 stiprinājumi: 70 skrūves, 30 uzgriežņi un 240 paplāksnes. Turklāt vajadzīgi 74 servomotori, 5 PCA9685 vadības moduļi, 2 28BYJ-48 motori un DS3231 pulkstenis.
Visa ierīce sver 74,4 kg. Materiāli saskaņā ar 2026. gada oktobra cenrādi maksā 8 608,73 PLN bez PVN, bet FDM drukāšana aizņem aptuveni 24,7 h.
Rokasgrāmata un pētniecības karte
No aktuālajiem parametriem lietotne sagatavo būvniecības rokasgrāmatu un izpētes karti ar aprēķinu rezultātiem poļu un angļu valodā, gatavas drukāšanai PDF formātā. 2026. gada 26. oktobra versijā rokasgrāmatā bija 61 A4 lappuse, bet izpētes kartē 32.
06Vadības ierīce
Arduino skice, kas izstrādāta konkrētam projektam
Ģenerators izvēlas plati atbilstoši spoguļu skaitam: Arduino Uno līdz 61 šķautnei, Mega 2560 līdz 432, ESP32 līdz 864. 37 šķautnēm tas izvēlas Mega 2560. Tad skicē ir 2 128 rindas, un pēc aplēsēm tā aizņem aptuveni 44,9 kB zibatmiņas.
Servo darbina PCA9685 moduļi, pa 8 šķautnēm katrā modulī. UTC laiku nodrošina DS3231 pulkstenis, nulles pozīciju nosaka Hall sensors, bet kalibrācija tiek saglabāta EEPROM. Vadības blokam ir SAFE poga un fokusētā stara jaudas ierobežotājs.
Virtuālais Arduino pārlūkprogrammā
Skices pamatdaļa darbojas arī lietotnē. C++ kods tiek pārveidots par JavaScript un palaists emulētā aparatūrā: laiks mikrosekundēs, soļu pārtraukumi, Hola sensora histerēze, servomotori un EEPROM. Pirms kaut kas nonāk uz plates, var redzēt, ko dara vadības programma.
07Lietojumi
Kam paredzēts heliostats
-
Saules paneļu papildu apgaismošana
Spogulis novirza papildu gaismu uz paneli, kas attiecīgajā diennakts laikā atrodas ēnā vai ir novietots nepareizā leņķī. Apgaismojuma intensitāte jāiestata ar rezervi, jo koncentrēta gaisma pārkarsē šūnas.
-
Punktveida un virsmas karsēšana
Koncentrēts stars silda izvēlēto punktu, izkliedēts stars silda lielāku virsmu. Jaudas ierobežotājs kontrolierī uzrauga slieksni.
-
Vairākas ierīces, viens mērķis
Galu galā vairāki heliostati ir vērsti uz vienu un to pašu punktu. Lietotnes cilnē “Matrica” tiek aprēķināts šāds izvietojums.
-
Optikas pētniecības stends
Pētījuma kartē norādīta jauda, intensitātes sadalījums un enerģija konkrētai vietai, dienai un attālumam.
-
Pašbūve
STL pakotne, materiālu saraksts, skice un rokasgrāmata palīdz no detaļu izdrukāšanas līdz kontroliera palaišanai.
08Projekta statuss
Kas vēl mūs sagaida
Šajā lapā norādītie skaitļi iegūti simulācijā, nevis uzbūvētas ierīces mērījumos. Lietotne to norāda kājenē: „Inženiertehniskā simulācija. Aprēķinu rezultāti, pirms būvniecības pārbaudiet ar mērījumiem.”
Projekta dokumentācijā uzturam sarakstu ar 14 zināmiem trūkumiem. Piemēram, vadības bloka korpusam vēl nav iekšpuses, un NEMA motors neietilps 28BYJ-48 motoru turētājos. VR un AR režīmus pārbaudījām emulatorā, Quest 3 brillēs tie vēl jāpārbauda.
Koncentrēta gaisma rada apdegumus un aizdedzina, bet tās atspulgs bojā redzi. Pirms ierīces novietošanas ārā, jāpārbauda, kur stars nonāk visas dienas garumā.
Projektu īstenošanas materiāli
Lietotnes renderējumi, versija 1.0.0, 2026. gada 28. oktobrī.
Jautājumi un atbildes
Jautājumi par Sunspot
Vai Sunspot ir mākslīgais intelekts?
Nē. Lietotne neizsauc nevienu AI modeli. Detaļu izmērus, optiku un slodzes aprēķina kods, izmantojot formulas un standartus: NOAA, Monte Carlo, EN 1991-1-4, ISO 6336, ISO 281. Ar AI palīdzību tika izveidots pats kods: to rakstīja AI aģenti, bet cilvēks noteica prasības un apstiprināja izmaiņas.
Cik maksā lietotne, un vai ir jāizveido konts?
Lietotne ir bezmaksas un darbojas pārlūkprogrammā vietnē sunspot.hexart.io, bez konta. Materiāli ierīcei noklusējuma konfigurācijā maksā aptuveni 8 608,73 PLN bez PVN saskaņā ar 2026. gada oktobra cenrādi.
Kas ir drukājamajā komplektā?
ZIP arhīvs ar 38 failiem: 28 STL faili 211 drukājamām un griežamām detaļām, 4 plākšņu un spoguļu SVG rasējumi, Arduino skice, materiālu saraksts CSV un Markdown formātā, izmaksu aprēķins un projekta parametri JSON formātā.
Uz kuras Arduino plates darbojas kontrolieris?
Ģenerators izvēlas plati atbilstoši spoguļu skaitam: Arduino Uno līdz 61 šķautnei, Arduino Mega 2560 līdz 432, ESP32 līdz 864. Noklusējuma iestatījumam ar 37 šķautnēm tas izvēlas Mega 2560.
Vai varu mainīt ierīces izmēru?
Jā. Projektā aprakstīti 156 parametri 13 grupās: vieta, mērķis, spogulis, fokusēšana, kupols, mehānisms, konstrukcija, slodzes, termika un citi. Mainot spoguļu gredzenu skaitu no 3 uz 4, iegūst 61 faseti 37 vietā, bet pakotne, materiālu saraksts un skice tiek pārrēķināti no jauna.
Cik uzticami ir rezultāti?
Šī ir inženiertehniskā simulācija. Lietotne sniedz aptuvenus rezultātus un pati iesaka pirms būvniecības tos pārbaudīt ar mērījumiem. Arī šajā lapā norādītie skaitļi iegūti simulācijā, nevis izmērot uzbūvētu eksemplāru.
Vai jums ir ierīce, kuras darbību var aprakstīt ar parametriem?
Sunspot tapa trīs dienās: no prasībām līdz STL pakotnei, vadības bloka skicei un rokasgrāmatai. Ja arī jūsu produktu var izstrādāt pēc skaidrām prasībām, uzrakstiet, kas tam jādara.
Pieteikt darbnīcu ar Paul
Izvēlieties 30 minūtes vai pilnu darbnīcu. Rezervējiet laiku kalendārā, un apstiprinājums pienāks uzreiz.