Zonnevolgsysteem: werking, typen, voor- en nadelen

U bent bekend met PV-panelen, maar weet u ook van solar trackers? Hoewel ze minder bekend zijn, spelen ze een belangrijke rol in zonne-energie. Ze zorgen ervoor dat het paneel consequent naar de zon is gericht, waardoor de blootstelling aan zonlicht wordt geoptimaliseerd. In deze blog gaan we dieper in op de werking, typen, toepassingen en kosten van solar tracking-systemen.

Solar Tracking-systeem

Deze trackers worden vaak gebruikt om zonnepanelen zo te positioneren dat ze maximaal aan zonlicht worden blootgesteld. Deze aanpassing minimaliseert lichtreflectie, waardoor de panelen meer zonne-energie kunnen opvangen. Een kleinere invalshoek resulteert in een hogere energieproductie door een zonnepaneel. Onderdelen van een zonnetracker zijn onder andere:

• Trackerbevestiging: Houdt het paneel in de juiste schuine positie.
• Speaker: Regelt de rotatie van de motoras.
• Sensoren: Door de zon veroorzaakte parameters detecteren en uitvoer leveren.
• Motor: Bestuurt de beweging van de tracker.
• Algoritme: Bereken de positie van de zon met behulp van tijd, datum en geografische locatie.
• Andere elementen zijn onder meer PV-cellen, PLC's, signaalverwerkingseenheden, sensoren, elektromagnetische en mechanische bewegingsregelmodules, evenals voedingssystemen.

Werkingsprincipe van het zonnevolgsysteem

Wanneer de intensiteit van het zonlicht toeneemt, wordt het paneel geactiveerd en stuurt het informatie naar de sensoren. Deze verzenden de gegevens vervolgens naar de PLC, die de data vergelijkt en een signaal genereert om de motor aan te drijven . Hierdoor draait het paneel om het uit te lijnen met de zon. Een zonnepaneel dat precies loodrecht op de zon is gericht, produceert meer energie dan een paneel dat niet is uitgelijnd.

De belangrijkste toepassing van een zonvolgsysteem is het richten van zonnepanelen op de zon. Meestal worden ze gebruikt in combinatie met spiegels om het zonlicht naar de panelen te leiden.

Kruisverwijzing : Ontwerp en implementatie van een zeer efficiënt volgsysteem

Soorten zonnevolgers

Op basis van de werking, de beweging/flexibiliteit en het type tracker worden ze als volgt ingedeeld:

Kenmerken	Typ 1	Typ 2
Werkzaam	Passieve tracking Apparaten gebruiken de natuurlijke warmte van de zon om panelen te verplaatsen.	Actief volgen Apparaten passen zonnepanelen aan door zonlicht te evalueren en de beste positie te vinden
Open-loop-trackers	Tijdregistratie Gebruik een vast schema om de panelen zo in te stellen dat ze op verschillende tijdstippen van de dag optimaal zonlicht krijgen.	Hoogte-/azimutvolgers met een verticale hoofdas en een horizontale secundaire as volgt de zon nauwkeurig in 2 orthogonale dimensies.
Beweging of richtingsflexibiliteit	Enkel-assige trackers Pas panelen aan door ze rond 1 as te draaien, meestal van noord naar zuid.	Dual-Axis zonnevolgers panelen op 2 assen laten roteren, horizontaal en verticaal.

Bekijk ook de verschillende montagestructuren voor zonnepanelen.

Enkele versus dubbele as zonnevolgers 

Aspect	Enkelassige zonnevolgers	Dubbelassige zonnevolgers
Beweging	Draait rond één as	Draait op twee assen
Richtingsaanpassing	Verplaatst panelen van Oost naar West de zon volgen	Past panelen aan in alle richtingen – Noord, Zuid, Oost en West
Efficiëntieverbetering	Verhoogt de efficiëntie zonder dat er extra PV-modules nodig zijn	Maximaliseert de opwekking van zonne-energie gedurende het hele jaar
Installatiekosten	Hoge initiële installatiekosten	Hogere initiële installatiekosten
Herstel periode	Snel herstel van kosten en uitgaven	Langere herstelperiode vanwege hogere initiële kosten
Volgmogelijkheden	Beperkte volgmogelijkheden vergeleken met dual-axis trackers	Geavanceerde trackingmogelijkheden met sensoren en algoritmen
Geschikte locaties	Geschikt voor installaties op zonnige, vlakke plaatsen	Geschikt voor commerciële panden met wisselende zoninvalshoeken

Actieve versus passieve zonnevolger 

Aspect	Actieve zonnetracker	Passieve Solar Tracker
Energiebron	Vereist een ingebouwde energievoorziening om motoren of apparaten van stroom te voorzien	Maakt gebruik van warmte van de zon panelen verplaatsen zonder extra energiebron
Oriëntatiebepaling	Gebruik warmte om panelen naar de zon te kantelen	Maakt gebruik van warmte om panelen naar de zon te kantelen
Ingewikkeldheid	Complexer door de betrokkenheid van mechanische apparaten	Vereenvoudigd mechanisme zonder mechanische onderdelen
Betrouwbaarheid:	Afhankelijk van energievoorziening voor continue werking	Vertrouwt op natuurlijke warmtecycli voor beweging
Onderhoud	Heeft mogelijk regelmatig onderhoud nodig voor mechanische componenten	Over het algemeen minder onderhoud door minder bewegende delen
Geschikte toepassingen	Ideaal voor grote en complexe zonnepanelen	Geschikt voor kleinere installaties en afgelegen locaties

Lees ook: Geaarde versus niet-geaarde PV-systemen: 5 belangrijke verschillen

Voor- en nadelen van Solar Tracker Systeem

De voor- en nadelen van zonnevolgers zijn:

VOORDELEN	NADELEN
Verhoog de productiviteit potentiële stijgingen variërend van 10% tot 25% door ze meer bloot te stellen aan direct zonlicht.	zijn initiaal investeringskosten zijn relatief hoog door de aanwezigheid van bewegende delen.
Volg de zon efficiënt, wat resulteert in betere energie-output.	Vereist meer onderhoud, waarbij het niveau afhankelijk is van het type en de kwaliteit van het volgsysteem.
Waardevolle hulpmiddelen voor het optimaliseren van landgebruik.	De installatie ervan vereist aanzienlijke voorbereiding van de locatie, inclusief extra sleuven graven voor bedrading en nivellering.
Het monitoren van de prestaties is eenvoudig en kan rechtstreeks vanaf uw PC worden gedaan.	Niet ideaal bij sneeuwweer en zijn nuttiger in warme klimaten.

Prijs van het zonnevolgsysteem

De apparatuur voor het volgen van de zonnepanelen kan al tussen de $500 en meer dan $1,000 per paneel kosten. Het toevoegen van zonvolgsystemen kan de prijs van een PV-installatie aanzienlijk verhogen. Zo kost een standaard, op de grond gemonteerd zonne-energiesysteem van 4 kilowatt ongeveer $13,000.

Als u kiest voor een enkelassig volgsysteem op dezelfde zonnepanelen, lopen de totale kosten op tot ongeveer $ 20,000 . Dit is een meerprijs van 57% ten opzichte van de vaste kosten van de zonnepanelen, terwijl de zonne-energieopbrengst slechts met 35% toeneemt. Een dubbelassig volgsysteem is zelfs nog duurder en kost ongeveer $ 26,000 . Dit is het dubbele van de kosten van het complete, op de grond gemonteerde systeem.

Let op : Prijzen kunnen variëren afhankelijk van de marktprijzen en uw locatie en het type tracker dat u kiest.

Is een zonnevolgsysteem geschikt voor u?

Deze apparatuur verhoogt de energieproductie aanzienlijk, zowel bij installaties op de grond als op het dak. Het is echter mogelijk dat het niet voor elke paneelconfiguratie geschikt is. Het wordt vooral aanbevolen voor installaties met beperkte ruimte en een hoge energiebehoefte.

U moet rekening houden met factoren zoals klimaat, ruimte en schaduw voordat u besluit om zonnetracking te gebruiken. Deze trackingsystemen bieden de meeste voordelen op locaties met hoge breedtegraden vanwege de jaarlijkse bewegingen van de zon.

Kortom, een zonvolgsysteem richt de zonnepanelen onder een hoek naar de zon. Dit geavanceerde monitoringsysteem roteert de panelen om de beweging van de zon aan de hemel te volgen, waardoor de panelen hun energieopbrengst kunnen optimaliseren. Voor meer informatie over zonne-energie kunt u onze speciale categorie bekijken.

Aanbevolen : Waarom produceren mijn zonnepanelen niet genoeg stroom?