Същността на напълно автоматичния соларен тракер се крие в точното възприемане на позицията на слънцето и регулирането на посоката му. Ще комбинирам приложенията му в различни случаи и ще разгледам подробно принципа му на работа, разглеждайки три ключови звена: откриване от сензори, анализ и вземане на решения от системата за управление и регулиране на механичната трансмисия.
Принципът на работа на напълно автоматичния соларен тракер се основава главно на наблюдение в реално време и прецизен контрол на позицията на слънцето. Чрез координирана работа на сензори, системи за управление и устройства за механично предаване, той постига автоматично проследяване на слънцето, както следва:
Откриване на позицията на слънцето: Напълно автоматичният слънчев тракер разчита на множество сензори, за да открие позицията на слънцето в реално време. Най-често срещаните включват комбинацията от фотоелектрически сензори и методи за изчисляване на астрономически календар. Фотоелектрическите сензори обикновено са съставени от множество фотоволтаични клетки, разпределени в различни посоки. Когато слънчевата светлина грее, интензитетът на светлината, получавана от всяка фотоволтаична клетка, е различен. Чрез сравняване на изходните сигнали на различни фотоволтаични клетки могат да се определят азимуталните и височинните ъгли на слънцето. Правилата за изчисляване на астрономическия календар се основават на законите за въртенето и завъртането на Земята около Слънцето, комбинирани с информация като дата, час и географско местоположение, за да се изчисли теоретичното положение на Слънцето в небето чрез предварително зададени математически модели. В случай на големи слънчеви електроцентрали, високопрецизните сензори за позиция на слънцето осигуряват поддръжка на данни за последващи корекции чрез наблюдение на азимута и височинните ъгли на слънцето.
Обработка на сигнали и вземане на решения за управление: Сигналът за позицията на слънцето, засечен от сензора, се предава на системата за управление, която обикновено е вграден микропроцесор или компютърна система за управление. Системата за управление анализира и обработва сигналите, сравнява действителната позиция на слънцето, засечена от сензора, с текущия ъгъл на фотоволтаичния панел или оборудването за наблюдение и изчислява ъгловата разлика, която трябва да се регулира. След това, въз основа на предварително зададената стратегия и алгоритъм за управление, се генерират съответните инструкции за управление, които да управляват механичното предавателно устройство за регулиране на ъгъла. В случаи на астрономически научни изследвания, след задаване на параметрите на наблюдение чрез компютърен софтуер, системата за управление може автоматично да анализира и да реши как да регулира ъгъла на оборудването за наблюдение според предварително зададената програма.
Механично предаване и регулиране на ъгъла: Инструкциите, издадени от системата за управление, се предават на устройството за механично предаване. Често срещаните методи за механично предаване включват електрически бутални пръти, стъпкови двигатели, комбинирани със зъбни колела или водещи винтове и др. След получаване на инструкцията, устройството за механично предаване ще задвижи опората на фотоволтаичния панел или опората на оборудването за наблюдение, за да се завърти или наклони според нуждите, регулирайки фотоволтаичния панел или оборудването за наблюдение, за да бъдат перпендикулярни на или под определен ъгъл спрямо слънчевата светлина. Например, в случай на селскостопански оранжерийни фотоволтаични системи, едноосният напълно автоматичен соларен тракер регулира ъгъла на фотоволтаичните панели чрез устройства за механично предаване съгласно инструкциите на системата за управление, като гарантира, че културите получават достатъчно светлина, като същевременно се постига ефективно приемане на слънчевата радиация.
Обратна връзка и корекция: За да се гарантира точността на проследяване, системата въвежда и механизъм за обратна връзка. Сензорите за ъгъл обикновено се инсталират на устройства за механична трансмисия, за да наблюдават действителния ъгъл на фотоволтаичните панели или оборудване за наблюдение в реално време и да връщат тази информация за ъгъла към системата за управление. Системата за управление сравнява действителния ъгъл с целевия ъгъл. Ако има отклонение, тя ще издаде инструкция за корекция, за да коригира ъгъла и да осигури точността на проследяване. Чрез непрекъснато откриване, изчисление, регулиране и обратна връзка, напълно автоматичният соларен тракер може непрекъснато и точно да проследява промените в позицията на слънцето.
Случай на подобряване на ефективността на производството на електроенергия от големи слънчеви електроцентрали
(1) Предистория на проекта
Мащабна наземна слънчева електроцентрала в Съединените щати има инсталирана мощност от 50 мегавата. Първоначално е използвала фиксирани скоби за монтаж на фотоволтаични панели. Поради невъзможността да се следят промените в позицията на слънцето в реално време, количеството слънчева радиация, получавано от фотоволтаичните панели, е било ограничено, което е довело до относително ниска ефективност на производството на електроенергия. Особено рано сутрин и късно вечер, както и по време на прехода на сезоните, загубата на производство на електроенергия е била значителна. За да подобри ефективността на производството на електроенергия на електроцентралата, операторът на електроцентралата е решил да въведе автоматичен соларен тракер.
(2) Решения
Сменяйте скобите на фотоволтаичните панели на партиди в електроцентралата и инсталирайте двуосни, напълно автоматични соларни тракери. Този тракер следи азимута и височината на слънцето в реално време чрез високопрецизни сензори за слънчева позиция. В комбинация с усъвършенствана система за управление, той задвижва скобата, за да регулира автоматично ъгъла на фотоволтаичните панели, като гарантира, че фотоволтаичните панели са винаги перпендикулярни на слънчевата светлина. Междувременно тракерът е свързан към интелигентната система за управление на електроцентралата, за да се постигне дистанционно наблюдение и ранно предупреждение за повреди.
(3) Ефект от внедряването
След инсталирането на напълно автоматичния соларен тракер, ефективността на производството на електроенергия от слънчевата електроцентрала е значително подобрена. Според статистиката, годишното производство на електроенергия се е увеличило с 25% до 30% в сравнение с преди, със значително увеличение на среднодневното производство на електроенергия. В периоди с лоши условия на осветление, като зимата и дъждовните дни, предимството в производството на електроенергия е още по-забележимо. Възвръщаемостта на инвестициите в електроцентралата се е увеличила значително и се очаква разходите за обновяване на оборудването да се възстановят 2 до 3 години предсрочно.
Случай на прецизно позициониране при астрономически научни изследвания
(1) Предистория на проекта
Когато една астрономическа изследователска институция в Русия провеждаше изследвания за наблюдение на слънцето, традиционното ръчно настройване на наблюдателното оборудване не можеше да отговори на изискванията за високопрецизно и дългосрочно проследяване и наблюдение на слънцето, което затрудняваше получаването на непрекъснати и точни данни за слънцето. За да повиши нивото на научните изследвания и наблюдения, институцията реши да използва напълно автоматични слънчеви тракери, които да подпомогнат наблюдението.
(2) Решения
Избран е високопрецизен, напълно автоматичен соларен тракер, специално проектиран за научни изследвания. Точността на позициониране на този тракер може да достигне 0,1° и той има висока стабилност и способност за предотвратяване на смущения. Тракерът е линейно свързан и прецизно калибриран с научноизследователско оборудване за наблюдение, като слънчеви телескопи и спектрометри. Параметрите за наблюдение се задават чрез компютърен софтуер, което позволява на тракера автоматично да регулира ъгъла на оборудването за наблюдение според предварително зададената програма и да проследява траекторията на слънцето в реално време.
(3) Ефект от внедряването
След пускането в употреба на напълно автоматичния слънчев тракер, изследователите могат лесно да постигнат дългосрочно и високопрецизно проследяване и наблюдение на слънцето. Непрекъснатостта и точността на данните от наблюденията са значително подобрени, което ефективно намалява загубата на данни и грешките, причинени от ненавременното настройване на оборудването. С помощта на този тракер, изследователският екип успешно получи по-богати данни за слънчевата активност и постигна много важни научни резултати в области като изследване на слънчеви петна и наблюдение на короните.
Случай на съвместна оптимизация на фотоволтаични системи в селскостопански оранжерии
(1) Предистория на проекта
В една интегрирана селскостопанска фотоволтаична оранжерия в Бразилия, фотоволтаичните панели са монтирани фиксирано. Въпреки че задоволяват светлинните нужди на културите вътре в оранжерията, тя не е в състояние да използва напълно слънчевата енергия за производство на електроенергия. За да постигне координирана оптимизация на селскостопанското производство и производството на фотоволтаична енергия и да увеличи общия доход на оранжериите, операторът е решил да инсталира напълно автоматични слънчеви тракери.
(2) Решения
Инсталирайте едноосен, напълно автоматичен соларен тракер. Този тракер може да регулира ъгъла на фотоволтаичните панели според позицията на слънцето. С цел да се осигури продължителността и интензитетът на слънчевата светлина за културите в оранжерията, тя може да получава слънчева радиация в максимална степен. Чрез интелигентната система за управление, диапазонът на регулиране на ъгъла на фотоволтаичните панели може да бъде настроен, за да се предотврати прекомерното блокиране на слънчевата светлина от фотоволтаичните панели и да повлияе на растежа на културите. Междувременно, тракерът е свързан със системата за мониторинг на околната среда на оранжерията, за да регулира ъгъла на фотоволтаичните панели в реално време според нуждите от растеж на културите.
(3) Ефект от внедряването
След инсталирането на напълно автоматичния соларен тракер, производството на фотоволтаична енергия в селскостопанските оранжерии се е увеличило с около 20%, постигайки ефективно използване на слънчевите енергийни ресурси, без да се засяга нормалният растеж на културите. Културите в оранжерията растат добре благодарение на по-равномерните светлинни условия, а добивът и качеството са се подобрили. Синергията между селското стопанство и фотоволтаичната индустрия е забележителна, а общият доход на оранжериите се е увеличил с 15% до 20% в сравнение с преди.
Горните случаи демонстрират постиженията в приложението на напълно автоматични слънчеви тракери в различни области. Ако искате да научите повече за конкретни сценарии или имате някакви указания за промяна на съдържанието, моля, не се колебайте да ми кажете по всяко време.
Моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
Тел.: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Време на публикуване: 18 юни 2025 г.