Sie kennen vielleicht Solarmodule, aber kennen Sie auch die Nachführsysteme? Obwohl sie weniger bekannt sind, werden sie aufgrund ihrer verbesserten Solar-Trapping-Technologie immer noch häufig in privaten und gewerblichen Solarmodulen eingesetzt. In diesem Blogbeitrag besprechen wir hauptsächlich die verschiedenen Arten von Solar-Nachführsystemen und ihre Vorteile.
Arten von Solar-Tracking-Systemen
Bevor wir die verschiedenen Typen verstehen, ist es wichtig zu wissen, was ein Solarnachführungssystem eigentlich ist. Es handelt sich um ein System, das Solarmodule im Laufe des Tages automatisch zur Sonne ausrichtet. Zu seinen Komponenten gehören Photovoltaikzellen, Signalprozessoren, eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), Sensoren, elektromagnetische und mechanische Bewegungssteuerungen sowie Netzteile.
Bei starker Sonneneinstrahlung erfassen die Sensoren dieses Systems dies und senden Signale an die SPS. Die SPS wertet diese Signale aus und gibt weitere Anweisungen an den Motor. Dieser dreht das Panel dann so, dass es direkt zur Sonne ausgerichtet ist. In dieser Position erzeugt es mehr Strom als im entgegengesetzten Zustand. Betrachten wir nun die verschiedenen Arten von Solarnachführungssystemen.
Aufgrund ihrer Bewegungs- und Richtungsflexibilität können diese Tracker in die folgenden Typen eingeteilt werden:
1. Einachsige Solartracker
Diese Tracker bewegen oder justieren die PV-Module, indem sie diese um eine Achse drehen. Diese ist typischerweise nach Norden und Süden ausgerichtet. Das Gerät sorgt dafür, dass die Module dem Lauf der Sonne von Osten nach Westen im Tagesverlauf folgen.
Damit können wir die Effizienz einer bestehenden Solaranlage steigern, ohne zusätzliche Solarmodule installieren zu müssen. Dieser Tracker-Typ eignet sich hervorragend für flache, meist trockene und sonnige Flächen.
Sehen wir uns nun die verschiedenen Typen einachsiger Tracker an, etwa vertikale, horizontale, geneigte und polar ausgerichtete Tracker.
a) Horizontaler einachsiger Solartracker (HSAT) : Dieser Tracker dreht sich um eine feste, parallel zum Boden verlaufende Achse von Osten nach Westen . Dieses kostengünstige System kann Bewegungen im Tagesverlauf erfassen, ohne dass komplexe Konstruktionen oder Materialien erforderlich sind.
b) Horizontal geneigter einachsiger Solartracker (HTSAT) : Dieser Tracker ähnelt dem HSAT , wird jedoch geneigt installiert. Er ist vergleichsweise komplexer und teurer. Zudem benötigt er ein Betonfundament und ist daher nicht einfach zu skalieren.
c) Vertikaler einachsiger Solartracker (VSAT) : Dieser Tracker folgt der Sonne von Osten nach Westen, wird aber horizontal installiert . Er gewährleistet einen konstanten Einfallswinkel der Sonnenstrahlung, insbesondere in nördlichen Breiten, und wird daher häufig in Gebirgsregionen eingesetzt. Allerdings benötigt er mehr Platz und hat eine geringere Leistungsdichte pro Hektar.
d) Vertikal geneigter Einachsen-Solartracker (VTSAT) : Er ist vertikal geneigt und dreht sich um eine vertikale Achse. Solche Tracker können die Energieausbeute verbessern, sind aber anfälliger für Windlasten. Im Vergleich zu horizontalen Anlagen stellen diese Tracker höhere Anforderungen an die Konstruktion und benötigen mehr Material.
2. Zweiachsige Solartracker
Sie ermöglichen die Drehung der Paneele um zwei Achsen. Sie sind sowohl horizontal als auch vertikal ausgerichtet und lassen sich daher problemlos in Nord-, Süd-, Ost- und Westrichtung ausrichten. Sensoren und Algorithmen erfassen jahreszeitliche und sonnenstandsbedingte Veränderungen.
Sie eignen sich gut für Gewerbeimmobilien, da sie so konzipiert sind, dass sie die Solarenergieproduktion das ganze Jahr über maximieren. Typischerweise gibt es zwei Arten von zweiachsigen Trackern, die auf der Höhe basieren:
a) Neigung : Um der Position der Sonne zu folgen, können sie sowohl in Ost-West-Richtung (Azimut) als auch in Auf- und Abwärtsrichtung (Höhe) geneigt werden.
b) Azimut-Höhe : Diese zweiachsigen Solartracker ermöglichen es, Solarpaneele in zwei Richtungen zu bewegen: Azimut (Ost-West) und Höhe (Auf-Ab).
Siehe auch: 4 verschiedene Arten von Solarmodulen
Basierend auf ihrer Funktionsweise lassen sich diese Solartracker in zwei Hauptkategorien einteilen:
3. Aktive Tracking-Geräte
Die meisten Nachführsysteme, die Sie sehen, sind aktiv. Sie verfügen über Stromquellen zum Betrieb von mechanischen Bauteilen oder Motoren. Sie helfen dabei, den Winkel Ihrer Solarmodule so einzustellen, dass sie direkt zur Sonne ausgerichtet sind.
Ein aktiver Tracker misst mithilfe von Lichtsensoren die Intensität des Sonnenlichts. Anschließend ermittelt er die optimale Ausrichtung Ihrer Module. Diese Tracker eignen sich optimal für große und komplexe Solarmodulgruppen. Schauen wir uns den Typ an:
Open-Loop-Tracker : Dies ist ebenfalls ein aktiver Tracker, der ohne Rückkopplungsmechanismen auskommt. Anstatt Echtzeit-Sensordaten zu verwenden, steuert er die Solarmodule anhand vorab berechneter Parameter oder Algorithmen. Er wird weiter in zwei Untertypen unterteilt.
- Zeitgesteuerte Tracker
- Höhen-/Azimut-Tracker
Querverweis: Entwurf eines einachsigen Solartrackersystems mit offenem Regelkreis
4. Passive Ortungsgeräte
Sie sind erstaunlich, da sie der Sonne folgen können, ohne eine zusätzliche Energiequelle zu benötigen. Das Gerät bewegt sich mithilfe der Sonnenwärme, die das darin enthaltene Gas erwärmt. Durch die Ausdehnung des Gases wird eine mechanische Bewegung der Photovoltaikzellen ausgelöst.
Der Funktionsmechanismus ist ganz einfach. Wird eine Seite erwärmt, hebt sich der Kolben auf der anderen Seite. Dadurch neigt sich das Panel zur Sonnenseite. Geht die Sonne unter, kühlt das Gas ab und wird wieder komprimiert. Dadurch dreht sich das Panel zurück.
Anwendungen des Solar-Tracking-Systems
Diese Systeme haben verschiedene Anwendungen. Wir haben die wichtigsten zusammengestellt und unten aufgelistet. Werfen wir einen Blick darauf.
1. Erhöhte Stromerzeugung : Im Vergleich zu anderen Systemen dieser Art erzeugen Solartracker mehr Strom. Sie können Ihre Energieproduktion um 10 % bis 25 % steigern , was beträchtlich ist. Beachten Sie jedoch, dass dies vom geografischen Standort Ihres Trackingsystems abhängt.
2. Flächenoptimierung : Diese Tracker sind hervorragende Werkzeuge zur Optimierung der Landnutzung. Im Vergleich zu ihren fest installierten Pendants können sie mehr Strom erzeugen, und das auf derselben Fläche.
3. Maximale Energieausbeute : Wie wir im Blog bereits gelesen und verstanden haben, kann dieses System sehr hilfreich sein, um Ihre Energieausbeute zu maximieren. Es folgt dem Sonnenverlauf und nutzt die Sonnenenergie den ganzen Tag über effizient. Dies ist besonders während der Spitzenzeiten von Vorteil.
4. Geringerer Wartungsaufwand : Zahlreiche bedeutende technologische Fortschritte haben den Wartungsaufwand für diese Ortungssysteme deutlich reduziert. Dadurch sind sie zuverlässiger und effizienter.
5. Kostenreduzierung : Dies ist ein wichtiger Anwendungsbereich von Solartrackern. Diese Systeme verbessern die Effizienz der Stromerzeugung und senken dadurch die Gesamtkosten der Solarenergieerzeugung. Sie reduzieren den Bedarf an zusätzlichen Solarmodulen und machen Solarenergie für Verbraucher kostengünstiger.
Besuchen Sie auch unseren Blog – Was ist ein Heterojunction-Solarpanel: Funktionsweise und Vorteile
Vor- und Nachteile eines einachsigen Solar-Tracking-Systems
Beginnen wir diesen Vergleich mit dem Verständnis der Vorteile dieses Solar-Tracking-Systems-
- Sie sind ganz zuverlässig, langlebig und einfach zu installieren.
- Im Vergleich zu zweiachsigen Trackern sind einachsige Tracker sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb günstiger.
- Sie haben weniger Wartungsprobleme da sie nicht sehr komplex sind.
- Da sie nur wenige bewegliche Teile haben, sind sie recht benutzerfreundlich gestaltet.
- Im Vergleich zu den üblichen stationären Halterungen erzeugen diese Tracker etwa 17 % mehr Jahresleistung.
- Sie sind nicht wie starre Solarmodule, sie können ihren Winkel neigen, um Sonnenenergie zu sammeln.
- Sie können sich sogar an Bereiche mit geringerer Sonneneinstrahlung anpassen.
Lassen Sie uns nun über die Nachteile sprechen.
- Im Vergleich zu zweiachsigen Modellen ist seine Die Produktion während der Zeiten mit der stärksten Sonneneinstrahlung ist geringer.
- Das Potenzial für technologische Updates ist begrenzt.
- Sie können zwar dazu beitragen, dass die Module das Sonnenlicht von Ost nach West ausrichten und einfangen, sie können sich jedoch nicht wie zweiachsige Solartracker von Nord nach Süd bewegen.
- Diese Tracker werden deutlich weniger effektiv, da sie nach Norden ausgerichtet sindDies liegt daran, dass sich der Sonnenwinkel zwischen Sommer und Winter erheblich ändert.
- Auch zu anderen Jahreszeiten funktionieren solche Tracker schlecht wenn die Sonne horizontal steht. Vertikale einachsige Tracker funktionieren in hohen Breitengraden im Norden besser.
Vor- und Nachteile des zweiachsigen Solar-Tracking-Systems
Es gibt bestimmte Vor- und Nachteile dieses Tracking-Systems. Lassen Sie uns zunächst die wichtigsten Vorteile besprechen:
- Sie Maximieren Sie die Leistungsabgabe eines Panels indem wir ständig der Sonne folgen.
- Sie helfen auch, mit Leistungseinschränkungen im Stromnetz umzugehen.
- Sie sind effizient genug, um Ihren Strombedarf tagsüber zu decken. Sie können sogar zusätzliche Energie für die Nacht speichern.
- Sie benötigen weniger UnterbringungsflächeDaher können Sie diese Tracker auch dann problemlos installieren, wenn Sie nur begrenzten Platz für Ihre Solaranlage haben.
- Sie geben Ihnen die Möglichkeit, den verbleibenden, eingesparten Bereich für andere zusätzliche Zwecke zu nutzen einschließlich Gartenarbeit, Autoparken und mehr.
- Im Vergleich zu fest installierten Modulen können sie jährlich etwa 45 bis 50 % mehr Strom erzeugen.
- Sie verfügen über ein höheres Maß an Flexibilität und Genauigkeit.
- Sie helfen Ihnen, Ihre Investitionskosten schneller zu erhalten.
- Unebenes Gelände beeinträchtigt nicht ihre Effizienz da sie die Paneele sowohl vertikal als auch horizontal drehen können.
Lassen Sie uns nun die Nachteile besprechen.
- Sie fordern höhere Wartungskosten.
- Sie sind weniger zuverlässig und haben eine kürzere Lebensdauer als herkömmliche Panels.
- Sie sind etwas komplexer und verfügen über mehr bewegliche Solar-Tracking-Systemkomponenten. Sie sind also anfälliger für Störungen.
- Wenn der Himmel mit Smog oder Wolken bedeckt ist, funktioniert dieser Tracker möglicherweise nicht genau.
- Für eine ordnungsgemäße Funktion ist eine regelmäßige Wartung erforderlich.
- Obwohl es kann erzeugen mehr Strom im Vergleich zu statischen Panels, es ist immer noch sehr teuer.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich mit diesen Solartracker-Systemen PV-Module in einem für das Sonnenlicht optimalen Winkel positionieren lassen. Dieses innovative System dreht die Module dann entsprechend der Sonnenbewegung. Dadurch absorbieren die Module ein Maximum an Sonnenlicht und optimieren so ihre Energieausbeute.
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