A Нагнути једноосни соларни систем за праћењеомогућава фотонапонским модулима да се ротирају око једне нагнуте осе, помажући одржавању повољнијег угла према сунцу током дана. У поређењу са монтажом са фиксним нагибом, овај приступ може повећати сунчево зрачење које примају модули уз задржавање једноставније механичке архитектуре од праћења са две осе. Овај чланак објашњава како функционише праћење нагнуте осе, које изазове пројекта решава, како компоненте система утичу на перформансе и шта инжењери и програмери пројекта треба да узму у обзир када планирају поуздано решење за праћење. Такође испитује услове инсталације, конструкцијски дизајн, стратегије управљања, одржавање, принос енергије и дугорочну вредност пројекта.
Соларни фотонапонски модули генеришу електричну енергију претварајући сунчеву светлост у електричну енергију. Међутим, количина корисног сунчевог зрачења која допире до модула се непрекидно мења како се сунце креће по небу. ПВ структура са фиксним нагибом одржава једну унапред одређену оријентацију, што значи да је њен угао у односу на сунце оптималан само током одређених периода.
Ово ствара практичан изазов за програмере који желе да повећају производњу енергије без увођења комплексности система за праћење са две осе. АНагнути једноосни соларни систем за праћењерешава овај јаз тако што дозвољава ПВ низу да се ротира око једне нагнуте осе.
Једноосно праћење се већ широко користи у фотонапонским апликацијама, посебно у већим соларним инсталацијама. Истраживања су показала да једноосни системи могу да обезбеде значајне енергетске добитке у поређењу са системима са фиксним нагибом, иако стварни добитак у великој мери зависи од географске ширине, времена, геометрије система, сенчења и радних услова. :цонтентРеференце[оаиците:0]{индек=0}
Конфигурација нагнуте осе додаје још једну променљиву дизајна: оса ротације је нагнута, а не потпуно хоризонтална или вертикална. Ова геометрија може бити посебно корисна када локација пројекта, географска ширина, терен и жељена путања Сунца чине нагнуту осу повољном.
Нагнути једноосни соларни систем за праћење је фотонапонска монтажна структура у којој се соларни модули ротирају око једне осе која је постављена под углом у односу на хоризонталну површину тла.
За разлику од фиксне ПВ монтажне структуре, модули нису трајно закључани у једној оријентацији. Моторизовани погонски механизам мења свој угаони положај током дана у складу са стратегијом праћења. За разлику од трагача са две осе, међутим, систем користи само један степен слободе ротације.
Техничка литература генерално описује нагнути једноосни трагач као систем чија оса ротације лежи између хоризонталне и вертикалне. Нагиб осе се може изабрати према географској локацији, соларној геометрији, структурним захтевима и циљевима пројекта. :цонтентРеференце[оаиците:1]{индек=1}
Основни концепт се може сажети на следећи начин:
Принцип рада је једноставан: уређај за праћење мења оријентацију ПВ низа тако да модули примају сунчеву светлост под повољнијим углом у различито доба дана.
Типичан систем почиње са структурном осовином коју подупиру темељи и носећи склопови. ПВ модули се монтирају на цев обртног момента или еквивалентну структурну греду. Мотор и механизам преноса затим ротирају низ око нагнуте осе.
Контролер може да користи програмиране прорачуне соларне позиције, информације о времену, географске координате, сензоре или комбинацију ових улаза. Стратегија праћења затим одређује одговарајућу позицију за низ.
Истраживање праћења нагнуте осе је показало да оптимизована ротација око нагнуте осе може побољшати екстракцију енергије у поређењу са одређеним алтернативним приступима праћењу, посебно под одређеним географским ширинама и временским условима. :цонтентРеференце[оаиците:2]{индек=2}
Међутим, праћење не треба посматрати као универзално повећање процента. Стварна енергетска корист зависи од комплетног окружења пројекта. Добро дизајниран уређај за праћење мора узети у обзир путању сунца, терен, конфигурацију модула, размак редова, сенчење, услове ветра и стратегију рада.
Поуздан нагнути једноосни соларни систем за праћење је више од ротирајућег оквира. Механички, електрични, структурни и контролни елементи морају да раде заједно.
| Компонента | Примарна функција | Кључно разматрање |
|---|---|---|
| Структура подршке | Подржава ПВ модуле и распоређује структурна оптерећења | Чврстоћа, крутост, отпорност на корозију |
| Нагнута осовина | Дефинише ротациону геометрију | Угао осовине, поравнање, крутост |
| Дриве Мотор | Омогућава ротационо кретање | Обртни момент, поузданост, потрошња енергије |
| Мењач или окретни погон | Преноси моторну снагу на структуру | Носивост и механичка издржљивост |
| Контролор | Израчунава и управља позицијама за праћење | Тачност, комуникација, логика управљања |
| Поситион Феедбацк | Потврђује стварну позицију низа | Прецизност и детекција грешака |
| Фондација | Преноси конструкцијска оптерећења на тло | Стање тла, оптерећења, начин уградње |
| Сигурносни систем | Штити трагач током ненормалних услова | Заштита од ветра, ограничења, контрола у ванредним ситуацијама |
Најважнији разлог за инсталирање технологије за праћење је побољшање односа између површине модула и долазне сунчеве светлости. Кретањем током дана, низ може ухватити више директног сунчевог зрачења него стационарна структура под одговарајућим условима.
Експериментално истраживање нагнутог праћења једне осе известило је о мерљивим енергетским добицима у поређењу са фиксним системима, док је такође показало да перформансе значајно варирају у зависности од временских услова. :цонтентРеференце[оаиците:3]{индек=3}
Тракер са две осе може да прати сунце у две димензије, али то захтева додатно механичко кретање, контроле и компоненте. Једноосни трагач обезбеђује један степен кретања, стварајући потенцијално једноставнију механичку архитектуру.
Ова равнотежа између додатног хватања енергије и механичке сложености чини праћење по једној оси атрактивним за многе веће ПВ пројекте.
Коса оса ротације може се конфигурисати према геометрији пројекта. Ово може бити драгоцено за локације где конвенционални хоризонтални распоред праћења није најпогодније решење.
За пројекте који укључују нагнуте или компликоване терене, конструкцијски дизајн постаје посебно важан. Тракер мора бити пројектован у складу са стварним условима локације, а не једноставно применом стандардне конфигурације.
Студије су показале да оптимизовано праћење по једној оси може повећати годишњу соларну колекцију у поређењу са фиксним ПВ конфигурацијама. Једна објављена анализа нове структуре са нагнутом осовином известила је о годишњем инцидентном зрачењу које је еквивалентно 96,40% његовог моделованог двоосног референтног система у условима студије. :цонтентРеференце[оаиците:4]{индек=4}
Овај резултат треба схватити као резултат истраживања под дефинисаним претпоставкама, а не као универзалну гаранцију учинка. Симулација специфична за пројекат је и даље неопходна.
Програмери соларних пројеката се обично суочавају са неколико конкурентних захтева: већи принос енергије, разумни капитални трошкови, ограничено одржавање, тежак терен, променљиво време и дуг радни век.
| Фактор | ПВ са фиксним нагибом | Нагнуто праћење једне осе |
|---|---|---|
| Модуле Мовемент | Ниједан | Једна оса ротације |
| Мецханицал Цомплекити | Ниско | Умерено |
| Енерги Цоллецтион | Одређено фиксном оријентацијом | Може се побољшати под одговарајућим соларним условима |
| Одржавање | Генерално ограничено | Захтева преглед покретних компоненти |
| Контролни систем | Минимално | Обавезно |
| Заштита од временских прилика | Пасивни конструкцијски дизајн | Може укључити аутоматизовано заштитно позиционирање |
| Прилагодљивост сајта | Високо за конвенционални терен | Може бити пројектован за специјализовани терен и геометрију |
Исправно решење стога зависи од техничких и финансијских циљева пројекта. Праћење додаје компоненте и захтеве за инсталацију, тако да додатни принос енергије треба проценити у односу на додатни капитал, одржавање и оперативне захтеве.
Географска ширина има велики утицај на привидно кретање Сунца. Алгоритам нагиба осе и праћења стога треба да буде пројектован у складу са стварном локацијом пројекта, а не копиран директно са друге инсталације.
Конструкције соларних трагача раде на отвореном много година и морају да издрже ветар, кишу, промене температуре и друга оптерећења околине. Ветар је посебно важан јер ПВ низ може деловати као велика аеродинамичка површина.
Конструкцијски инжењеринг треба да процени тежину модула, притисак ветра, капацитет темеља, погонски момент, отклон, снагу везе и динамичко понашање.
Темељ преноси оптерећење трагача у земљу. Носивост тла, геолошки услови, подземне воде, инсталациона опрема и локалне грађевинске праксе треба стога узети у обзир пре финализације пројекта темеља.
Тачност праћења утиче на оријентацију ПВ низа. Прекомерне грешке у позиционирању могу смањити очекивану корист од праћења, док непотребно агресивни захтеви за прецизношћу могу повећати сложеност система.
Практичан контролни систем треба да уравнотежи прецизност праћења, рад мотора, потрошњу енергије, хабање компоненти и услове на локацији.
Суседни редови могу бацати сенке једни на друге када је сунце ниско. Стратегија праћења може да укључи логику враћања уназад да би се смањило сенчење од реда до реда током одређених периода.
Ово је посебно важно у великим ПВ постројењима где стотине или хиљаде модула могу да раде паралелно.
Заштиту од ветра треба узети у обзир од почетка механичког и управљачког пројекта. Тракер може да се помери у унапред дефинисану позицију за слагање када услови ветра пређу одређени праг.
Стварна стратегија складиштења мора бити одређена структуралним прорачунима, локалним подацима о ветру, геометријом трагача и инжењерским спецификацијама произвођача.
Нагнути једноосни соларни систем за праћење може се узети у обзир за низ фотонапонских пројеката где додатно прикупљање енергије и прилагодљивост локације оправдавају додатни механички систем.
Погодност сваке апликације треба да буде верификована кроз пројектовање специфичних за локацију, анализу соларних ресурса, процену структуре и финансијско моделирање.
Пошто систем за праћење садржи покретне компоненте, планирање одржавања треба да почне пре инсталације. Редовни прегледи могу идентификовати проблеме пре него што постану велики кварови.
Поуздан рад не одређује само једна компонента. Конструктивни инжењеринг, избор материјала, погонска технологија, квалитет контролера, тачност инсталације и процедуре одржавања доприносе коначном перформансу система.
Пре него што усвоје решење за праћење са једном осовином, пројектни тимови треба да испитају следећа питања:
Ова питања помажу да се избор трагача трансформише из поређења производа у комплетну инжењерску одлуку о пројекту.
За пројекте соларног праћења, конструкцијски материјали су суштински део дугорочних перформанси система. Носива конструкција мора комбиновати довољну механичку чврстоћу са стабилношћу димензија, отпорношћу на корозију, конзистентношћу производње и компатибилношћу са окружењем за уградњу.
Гуојиан Стеел (Тиањин) Цо., Лтд.може се сматрати партнером за снабдевање у вези са челиком када произвођачи соларних трагача и интегратори пројекта процењују захтеве за конструкцијским материјалима. За апликације за праћење, избор материјала треба да буде усклађен са коначним конструкцијским дизајном, условима оптерећења, захтевима за површинску обраду, методом повезивања и очекиваним сервисним окружењем.
За међународне ПВ пројекте, доследност у спецификацијама материјала и квалитету производње је посебно важна јер структуре трагача могу садржати бројне међусобно повезане компоненте. Одговарајућа документација материјала и контрола квалитета могу подржати предвидљивију производњу и инсталацију.
Нагнути једноосни соларни трагач је фотонапонски систем за монтажу који ротира фотонапонске модуле око једне осе која је нагнута у односу на хоризонтално тло. Систем прати сунце користећи један степен слободе ротације.
Фиксни систем монтаже држи модуле у једној оријентацији, док нагнути уређај за праћење мења угао модула током рада. Овај покрет може повећати прикупљање сунчеве енергије под одговарајућим локацијама и временским условима.
Може се пројектовати за одређене нагнуте или сложене локације, али погодност зависи од геометрије терена, услова темеља, дизајна трагача, распореда редова и конструктивног оптерећења. Неопходна је инжињерска процена специфична за локацију.
Праћење може повећати прикупљање енергије у поређењу са фиксним системом, али стварно побољшање зависи од локације, сунчевог зрачења, времена, геометрије трагача, сенчења, стратегије управљања и доступности система. Објављене експерименталне и симулационе студије показују добитке под специфичним условима, а не један универзални проценат. :цонтентРеференце[оаиците:5]{индек=5}
Коса оса мења геометрију кретања низа и може да обезбеди прикладнију путању праћења за одређене локације и конфигурације пројекта. Нагиб осе треба одредити кроз соларну геометрију и инжењерску анализу.
Главне компоненте обично укључују структурну подршку, нагнуту осу ротације, лежајеве, погонски мотор, мењач или механизам за окретање, контролер, систем повратне информације о положају, основу, ожичење и сигурносне механизме.
Да. Пошто систем садржи покретне механичке компоненте, препоручује се редовна контрола погона, лежајева, причвршћивача, конструктивних веза, електричне опреме, управљачких система и заштитних функција.
Не. Погодност пројекта зависи од соларног ресурса, географске ширине, терена, услова ветра, конфигурације земљишта, структуралних захтева, трошкова инсталације, могућности одржавања и очекиваног приноса енергије. Пре одабира система треба извршити процену специфичне за пројекат.
A Нагнути једноосни соларни систем за праћењепружа практичан приступ повећању динамичке сунчеве изложености фотонапонских модула уз задржавање једног ротационог механизма. Његова нагнута оса уводи додатну флексибилност у геометрију система и може бити од предности за одабране локације и услове терена.
Вредност технологије, међутим, не долази само од праћења кретања. Успешни пројекти захтевају координисане одлуке које покривају соларну геометрију, чврстоћу конструкције, инжењеринг темеља, погонску технологију, алгоритме управљања, управљање сенчењем, заштиту од ветра, квалитет материјала, тачност инсталације и дугорочно одржавање.
За програмере и инжењерске тимове, најефикаснији приступ је процена целог система у односу на стварну локацију, а не ослањање на генеричку цифру добитка енергије. Уз одговарајући инжењеринг и висококвалитетне конструкцијске материјале, једноосно праћење може постати важан део поуздане и продуктивне фотонапонске инсталације.
Одабир правих конструкцијских материјала важан је корак ка изградњи издржљивог фотонапонског система за праћење. Ако развијате пројекат соларног трагача и требате поуздане челичне материјале или желите да разговарате о структуралним захтевима специфичним за пројекат,контактирајте насатГуојиан Стеел (Тиањин) Цо., Лтд.да разговарате о вашој примени, спецификацијама материјала и захтевима за снабдевање.
