System śledzenia słońca: działanie, typy, zalety i wady

Znasz panele fotowoltaiczne, ale czy wiesz o trackerach słonecznych? Choć mniej znane, odgrywają one kluczową rolę w energetyce słonecznej. Zapewniają, że panel jest stale skierowany w stronę słońca, optymalizując ekspozycję na światło słoneczne. W tym blogu przyjrzymy się działaniu, typom, zastosowaniom i kosztom systemów śledzenia słonecznego.

System śledzenia słonecznego

Tego typu trackery są powszechnie stosowane do pozycjonowania paneli słonecznych w celu maksymalizacji ekspozycji na światło słoneczne. Taka regulacja minimalizuje odbicie światła, umożliwiając panelom wychwytywanie większej ilości energii słonecznej. Mniejszy kąt padania światła skutkuje zwiększoną produkcją energii przez panel fotowoltaiczny. Elementy trackera słonecznego obejmują:

• Mocowanie Trackera: Utrzymuje panel w odpowiednim nachyleniu.
• Kierowca: Steruje obrotami wału silnika.
• Czujniki: Wykrywa parametry indukowane przez słońce i podaje dane wyjściowe.
• Silnik: Kontroluje ruch trackera.
• Algorytm: Oblicza położenie słońca na podstawie czasu, daty i lokalizacji geograficznej.
• Inne elementy obejmują ogniwa fotowoltaiczne, sterowniki PLC, jednostki przetwarzania sygnałów, czujniki, moduły elektromagnetyczne i mechaniczne sterowania ruchem, a także systemy zasilania.

Zasada działania systemu śledzenia słońca

Gdy natężenie światła słonecznego wzrasta, panel aktywuje się i wysyła informacje do czujników. Następnie dane są przesyłane do sterownika PLC, który porównuje je i generuje sygnał wyjściowy, który uruchamia silnik, obracając panel, aby wyrównać go ze słońcem. Panel słoneczny ustawiony dokładnie prostopadle do słońca wytwarza więcej energii niż panel ustawiony nierównoległie.

Głównym zastosowaniem systemów śledzenia słońca jest pozycjonowanie paneli fotowoltaicznych (PV) w kierunku słońca. Najczęściej stosuje się je z lustrami, które przekierowują światło słoneczne na panele.

Odniesienie : Projekt i wdrożenie systemu śledzenia o wysokiej wydajności

Rodzaje trackerów słonecznych

Na podstawie sposobu działania, ruchu/elastyczności i rodzaju urządzenia śledzącego, urządzenia te klasyfikuje się w następujący sposób:

Parametry	Wpisz 1	Wpisz 2
Pracujący	Pasywne śledzenie Urządzenia wykorzystują naturalne ciepło słoneczne do poruszania panelami.	Aktywne śledzenie Urządzenia dostosowują panele słoneczne, oceniając światło słoneczne i znajdując najlepszą pozycję
Otwarte pętle śledzące	Śledzenie czasu Użyj ustalonego harmonogramu, aby dostosować panele do najlepszego nasłonecznienia o różnych porach dnia.	Urządzenia śledzące wysokość/azymut z pionową osią główną i poziomą osią pomocniczą dokładnie śledzi słońce w 2 ortogonalnych wymiarach.
Ruch lub elastyczność kierunkowa	Śledzenie jednoosiowe Dostosuj panele obracając je wokół jednej osi, zazwyczaj ustawionej z północy na południe.	Dwuosiowe trackery słoneczne umożliwiają obrót paneli wokół dwóch osi, poziomo i pionowo.

Zapoznaj się również z typami konstrukcji montażowych modułów fotowoltaicznych

Pojedyncze i podwójne trackery słoneczne 

WYGLĄD	Jednoosiowe trackery słoneczne	Dwuosiowe trackery słoneczne
Ruch	Obraca się dookoła jedna oś	Obraca się dwie osie
Regulacja kierunkowa	Przesuwa panele ze Wschodu na Zachód śledzić słońce	Dostosowuje panele w wszystkie kierunki – Północ, Południe, Wschód i Zachód
Poprawę wydajności	Zwiększa wydajność bez konieczności stosowania dodatkowych modułów fotowoltaicznych	Maksymalizuje generację energii słonecznej przez cały rok
Koszt instalacji	Wysoki koszt początkowy instalacji	Wyższy początkowy koszt instalacji
Okres regeneracji	Szybkie odzyskiwanie kosztów i wydatków	Dłuższy okres rekonwalescencji ze względu na wyższy koszt początkowy
Możliwości śledzenia	Ograniczone możliwości śledzenia w porównaniu do trackerów dwuosiowych	Zaawansowane możliwości śledzenia z czujnikami i algorytmami
Odpowiednie lokalizacje	Nadaje się do montażu w nasłonecznionych, płaskich miejscach	Nadaje się do obiektów komercyjnych o zmiennym kącie padania promieni słonecznych

Aktywny kontra pasywny tracker słoneczny 

WYGLĄD	Aktywny tracker słoneczny	Pasywny tracker słoneczny
Źródło energii	Wymaga wbudowanego źródła zasilania do zasilania silników lub urządzeń	Wykorzystuje ciepło słoneczne do przenoszenia paneli bez dodatkowego źródła energii
Określenie orientacji	Użyj ciepła, aby przechylić panele w stronę słońca	Wykorzystuje ciepło do pochylania paneli w stronę słońca
Złożoność	Bardziej złożony ze względu na zaangażowanie urządzeń mechanicznych	Uproszczony mechanizm bez części mechanicznych
Niezawodność	Zależny od dostaw energii do pracy ciągłej	Opiera się na naturalnych cyklach cieplnych dla ruchu
Konserwacja	Może wymagać regularnej konserwacji do elementów mechanicznych	Ogólnie rzecz biorąc, mniejsze wymagania konserwacyjne ze względu na mniejszą liczbę ruchomych części
Odpowiednie aplikacje	Idealny do dużych i złożonych instalacji słonecznych	Nadaje się do mniejszych instalacji i odległych lokalizacji

Przeczytaj także: Uziemione i nieuziemione systemy fotowoltaiczne: 5 kluczowych różnic

Zalety i wady Solar Tracker Konfiguracja

Zalety i wady trackerów słonecznych:

ZALETY	Wady
Zwiększ produktywność potencjalne wzrosty w zakresie od 10% do 25% poprzez zapewnienie zwiększonej, bezpośredniej ekspozycji na światło słoneczne.	Jego inicjał Koszt inwestycji jest stosunkowo wysoki ze względu na obecność ruchomych części.
Efektywne śledzenie słońca, co skutkuje lepsza wydajność energetyczna.	Wymaga więcej konserwacji, przy czym poziom zależy od rodzaju i jakości systemu śledzenia.
Cenne narzędzia dla optymalizacja wykorzystania gruntów.	Jego instalacja wymaga znacznego przygotowania terenu, w tym dodatkowe wykopy pod okablowanie i profilowanie.
Monitorowanie jego wydajności jest łatwe i można to zrobić bezpośrednio na komputerze.	Nie jest to rozwiązanie idealne na śnieżną pogodę i są korzystniejsze w gorącym klimacie.

Cena systemu śledzenia słońca

Sam sprzęt śledzący może kosztować od 500 do ponad 1,000 dolarów za panel. Dodanie trackerów słonecznych może znacznie podnieść koszt instalacji systemu fotowoltaicznego. Na przykład, standardowy, naziemny system fotowoltaiczny o mocy 4 kilowatów kosztuje około 13 000 dolarów.

Jeśli zdecydujesz się na system śledzenia jednoosiowego na tej samej antenie, całkowity koszt wzrośnie do około 20 000 dolarów . Stanowi to 57% wzrost w stosunku do kosztu anteny stałej, przy zaledwie 35% wzroście mocy słonecznej. System śledzenia dwuosiowego byłby jeszcze droższy, wynosząc około 26 000 dolarów . To dwukrotnie więcej niż koszt całego systemu montowanego na ziemi.

Uwaga : Ceny mogą ulec zmianie zgodnie ze stawkami rynkowymi i cenami, w zależności od Twojej lokalizacji i rodzaju wybranego trackera.

Czy system śledzenia słońca jest dla Ciebie odpowiedni?

To urządzenie znacząco zwiększa produkcję energii zarówno w instalacjach naziemnych, jak i dachowych. Może jednak nie być odpowiednie dla każdej konfiguracji paneli. Zalecane jest głównie do instalacji o ograniczonej przestrzeni i wysokim zapotrzebowaniu na energię.

Musisz wziąć pod uwagę takie czynniki jak klimat, przestrzeń i zacienienie przed podjęciem decyzji o śledzeniu słońca. Te systemy śledzenia oferują najwięcej korzyści w lokalizacjach o wysokich szerokościach geograficznych ze względu na roczne ruchy słońca.

Podsumowując, umieszczenie trackera słonecznego (Suntrackera) kieruje panele słoneczne pod kątem do słońca. Ten zaawansowany system monitorowania obraca panele, aby podążały za ruchem słońca po niebie, umożliwiając panelom optymalizację produkcji energii. Aby dowiedzieć się więcej o energii słonecznej, zapoznaj się z naszą dedykowaną kategorią.

Polecane : Dlaczego moje panele słoneczne nie wytwarzają wystarczającej ilości energii?