Trackere solare
Eficienta centralelor solare de orice tip depinde direct de orientarea suprafetelor panourilor sau oglinzilor reflectorizante fata de soare.
Design-urile speciale – trackere solare – ajută la asigurarea poziției lor optime față de soare. Cu cât dispozitivul rotativ are mai multe grade de libertate și cu cât este mai mare nivelul de automatizare, cu atât centrala ta solară va fi mai productivă.
Informații generale
Designul trackerului este universal și poate controla virajul:
– baterii fotovoltaice modulare cu semiconductor;
– oglinzi parabolice concepute pentru a focaliza fasciculul asupra unui motor Stirling sau a unui rezervor de încălzire;
– dispozitive optice de tip lentilă;
– alte sisteme bazate pe capcane de radiații PV, CPV, HCPV sau CSP.
In functie de capacitatile tehnologice ale mecanismului, trackerul pentru panouri solare asigura ca suprafetele de lucru sunt orientate spre soare extrem de aproape de 90° ideal.
În modelele bugetare, modificările periodice ale unghiului de înclinare trebuie făcute manual. Dispozitivele de clasă premium își schimbă orientarea automat, în timp real.
Un tracker standard pentru panouri solare include următoarele componente:
– Structură portantă. Este conceput ca un mecanism rotativ pe un suport durabil. Rotația poate fi efectuată în plan orizontal și vertical.
– Dispozitiv de poziționare. Responsabil cu controlul mecanismelor de mișcare, desemnate în documentația tehnică drept actuatori.
– Blocarea sistemelor de securitate. Partea electronică a complexului. Protejează sistemul de suprasarcini, supratensiuni, fulgere etc. Modelele din clasa Elite sunt echipate cu o stație meteo miniaturală încorporată, care, atunci când încep vânturile puternice, zăpada și averse, dă comanda de a întoarce modulele într-o poziție sigură. .
– Blocul sistemelor de control. Oferă posibilitatea de a controla de la distanță sistemul de la orice gadget electronic pe care este instalat software-ul corespunzător.
– Sistem de navigare. Prezentă de obicei în trackere de pe platformele mobile. Destinat pentru schimbarea datelor despre noua locație a structurii – parametri geografici de latitudine și longitudine.
– Invertor. Îndeplinește funcția unui convertor, inclusiv furnizarea de energie de 220 V la motoarele electrice ale trackerului în sine.
Notă: Nivelul de tehnologie al trackerului este selectat în funcție de sarcinile cu care se confruntă centrala solară. Datorită costului ridicat al echipamentelor, utilizarea unor astfel de sisteme în sisteme de putere redusă nu este fezabilă din punct de vedere economic.
Tracker solar – caracteristici de bază
Un set obligatoriu de cerințe pentru trackere de orice clasă sunt:
– o marjă mare de rezistență statică și dinamică, suficientă pentru a asigura stabilitatea structurii în vânt puternic, grindină, – vijelii și vijelii de nisip;
– rezistență maximă la coroziune;
– durabilitatea și calitatea înaltă a mecanismelor de rotație, în special a pieselor supuse frecării.
Pentru cele mai mari sisteme, este de dorit să aibă stații meteo încorporate.
Acest lucru va oferi o garanție necondiționată a rotației automate a modulelor de dimensiuni semnificative într-o poziție sigură – cu partea de capăt îndreptată spre direcția vântului.
Tipuri de trackere pentru panouri solare
Datorită gamei largi de cerințe pentru aceste instalații scumpe, gama lor este destul de mare. Nivelul echipamentului tehnic și „avansarea” trackerelor este întotdeauna selectat în scopuri specifice, ținând cont de costurile financiare. Fezabilitatea economică a achiziției lor este calculată simplu – ca raport dintre fondurile pentru achiziție și creșterea productivității plantelor, înmulțit cu costul unui kilowatt.
Dacă costurile sunt mai mici decât profiturile potențiale, achiziția are sens.
Trackere cu o singură axă
Absența unei a doua axe face ca această categorie să fie mai puțin costisitoare. Sensul de rotație este arbitrar și este determinat individual, în funcție de locația centralei solare.
Există patru tipuri de astfel de trackere:
– vertical – VSAT;
Este folosit în principal pentru stațiile situate la latitudini mari, de la 50° latitudine nordică și mai sus. Rotația este de la est la vest. Alegerea este asociată cu poziția joasă a soarelui și vă permite să evitați umbrirea reciprocă a blocurilor solare învecinate pe măsură ce luminarul se mișcă de-a lungul orizontului
– orizontal – HSAT;
Următoarele solare cu această direcție de rotație sunt optime la latitudini joase. Panourile sau oglinzile se rotesc încet de la nord la sud pe parcursul zilei. Pentru a evita umbrirea parțială, fixarea țevilor modulelor cu sisteme HSAT trebuie instalate strict paralel.
– în jurul axei înclinate – TSAT;
Cel mai adesea folosit în centralele electrice situate în zone cu o pantă ușoară sau în trepte. Alegerea direcției se datorează aceluiași motiv – inadmisibilitatea unei umbre care cade chiar și pe o mică parte a oricărei baterii.
– rotația polară, în raport cu direcția cardinală – PASAT.
Pentru latitudinile mijlocii, acest design cu o singură axă este considerat optim. Deoarece sistemul de control este ghidat de poziția Stelei Polare, unghiul de înclinare al modulelor coincide întotdeauna cu latitudinea geografică a zonei.
Trackere solare biaxiale
Mecanismele rotative cu două grade de libertate asigură panourilor solare cea mai precisă orientare către soare. Acest lucru crește productivitatea specifică a centralelor electrice cu 25-40%, iar pentru sistemele de mare putere justifică pe deplin costurile suplimentare.
Există două modificări ale modelelor de tracker biaxial:
– Tracker cu două axe cu înclinare și vârf (TTDAT).
Mecanismul se bazează pe un rulment cu bile mare și un suport de rezistență extins. Rotația se efectuează de-a lungul axelor orizontale și verticale. Controlul în majoritatea cazurilor este electronic.
– Tracker cu două axe azimut-altitudine (AADAT).
Cea mai modernă și funcțională opțiune cu o orientare de bază azimutală. O soluție de design originală este înlocuirea mecanismului de rotație a bilei cu un inel, plasându-l pe o platformă separată. Avantajul acestui tip este capacitatea de a instala simultan un număr semnificativ de baterii pe un tracker solar de tip AADAT. Un dezavantaj necesar este necesitatea de a mări distanța dintre structurile de susținere adiacente datorită diametrului mare al inelului. Schimbarea orientării panourilor se realizează exclusiv electronic.
Opțiuni de control pentru mecanismele de poziționare
Există trei dintre ele – metode manuale, automate și semi-automate.
– Control manual
Modelele de trackere pentru panouri solare cu costuri reduse, majoritatea cu o singură axă, necesită control mecanic al mecanismelor rotative. Se realizează în întregime manual, sau cu ajutorul unor structuri numite actuatoare. Spre deosebire de schimbarea unghiului panourilor prin simpla întoarcere a mâinilor, actuatoarele sunt controlate de comutatoare speciale. Cu un număr mare de panouri, acest lucru economisește timp semnificativ și nu necesită utilizarea forței fizice. Repoziționarea complet manuală a panourilor solare se face de 2-4 ori pe an, de obicei primăvara și toamna. Sistemul cu actuatoare este folosit pentru reglaje mult mai des, aproximativ o data pe luna.
– Control automat
Clasa premium folosește sisteme de poziționare automată mai scumpe, dar cele mai eficiente. Software-ul specializat efectuează controlul folosind algoritmul SPA (SolarPosition Algorithm), urmărind poziția soarelui în modul on-line conform diagramei de mai jos.
Informațiile despre mișcarea luminii și a actuatoarelor sunt obținute ca urmare a unui calcul matematic bazat pe coordonatele locației trackerului. Avantajul sistemelor automate este că poziția ideală a panourilor este determinată în mod constant fără intervenția omului.
– Control semi-automat
Este folosit pentru a economisi bani pe produse electronice și software scumpe. În loc de o unitate computerizată securizată, se folosește un controler logic destul de simplu cu un temporizator. Ora de schimbare a poziției este setată manual de către proprietar.