Być może znasz panele słoneczne, ale czy wiesz o tych trackerach? Chociaż są mniej znane, są nadal szeroko stosowane w panelach słonecznych zarówno mieszkalnych, jak i komercyjnych ze względu na ulepszoną technologię pułapkowania słonecznego. W tym blogu omówimy przede wszystkim różne rodzaje systemów śledzenia słonecznego i ich zalety.
Rodzaje systemów śledzenia słońca
Zanim zrozumiesz typy, ważne jest, aby wiedzieć, czym właściwie jest system śledzenia słońca. Tak więc jest to konfiguracja, która automatycznie dostosowuje panele słoneczne do słońca przez cały dzień. Jego komponenty obejmują ogniwa fotowoltaiczne, procesory sygnałowe, PLC (Programmable Logic Controller), czujniki, elektromagnetyczne i mechaniczne sterowanie ruchem oraz zasilacze.
Gdy światło słoneczne jest silne, czujniki tego systemu wykrywają to i wysyłają sygnały do PLC. Następnie PLC ocenia te sygnały i wysyła dalsze instrukcje do silnika. Panel jest następnie obracany przez silnik, aby był skierowany bezpośrednio w stronę słońca. Gdy jest skierowany bezpośrednio w stronę słońca, generuje więcej energii w porównaniu do sytuacji, gdy nie jest zwrócony bezpośrednio w stronę słońca. Teraz zobaczmy różne rodzaje systemów śledzenia słońca.
Na podstawie ruchu i elastyczności kierunkowej, urządzenia śledzące można podzielić na następujące typy:
1. Jednoosiowe trackery słoneczne
Te urządzenia śledzące przesuwają lub regulują panele fotowoltaiczne, obracając je wokół jednej osi. Zazwyczaj jest skierowany w kierunku północnym i południowym. To urządzenie pomaga panelom podążać za słońcem ze wschodu na zachód, gdy porusza się ono w ciągu dnia.
Dzięki temu możemy zwiększyć wydajność już istniejącego systemu solarnego bez konieczności instalowania kolejnych modułów solarnych. Ten typ trackera świetnie nadaje się na płaskie tereny, które zazwyczaj pozostają suche i słoneczne.
Przyjrzyjmy się teraz różnym typom trackerów jednoosiowych, takim jak trackery pionowe, poziome, pochylone i biegunowe.
a) Poziomy jednoosiowy tracker słoneczny (HSAT):Ten jeden obraca się ze wschodu na zachód na stałej osi, która jest równoległa do podłoża. To ekonomiczne narzędzie może śledzić ruch przez cały dzień bez potrzeby stosowania skomplikowanych struktur lub materiałów.
b) Poziomy pochylony jednoosiowy tracker słoneczny (HTSAT):Ten tracker jest podobny do HSAT ale jest zainstalowany z pochyleniem. Jest to stosunkowo bardziej złożone i droższe. Wymaga również betonowego fundamentu i dlatego nie jest łatwe do skalowania.
c) Pionowy jednoosiowy tracker słoneczny (VSAT):Ten podąża za słońcem ze wschodu na zachód, ale jest zainstalowany poziomo. Jest w stanie utrzymać stały kąt padania promieni słonecznych, zwłaszcza na północnych szerokościach geograficznych, dlatego często jest używany w obszarach górskich. Ma jednak pewne wady, takie jak potrzeba więcej miejsca i mniejsza gęstość mocy na akr.
d) Pionowo-pochylony jednoosiowy układ śledzenia słońca (VTSAT): To ma pochylenie pionowe i obraca się wokół osi pionowej. Możesz użyć takich trackerów, aby poprawić zbiory energii, ale pamiętaj, że są one narażone na zwiększone obciążenie wiatrem. W porównaniu do tablic poziomych, te trackery mają wyższe wymagania konstrukcyjne i wykorzystują więcej materiałów.
2. Dwuosiowe trackery słoneczne
Oni pozwalają ci Panele obracają się wokół dwóch osi. Są one wyrównane zarówno poziomo, jak i pionowo. Mogą więc łatwo dostosowywać się w kierunkach północnym, południowym, wschodnim i zachodnim. Wykorzystują czujniki i algorytmy do monitorowania zmian związanych z porami roku i wysokością słoneczną.
Są one bardzo odpowiednie dla nieruchomości komercyjnych, ponieważ są zaprojektowane tak, aby maksymalizować produkcję energii słonecznej przez cały rok. Zazwyczaj istnieją 2 typy trackerów dwuosiowych w zależności od wysokości-
a) PochylenieAby śledzić położenie słońca, można je przechylać w kierunku wschód-zachód (azymut) i góra-dół (wysokość).
b) Azymut-wysokość:Te dwuosiowe urządzenia śledzące słońce umożliwiają panelom słonecznym poruszanie się w dwóch kierunkach: azymutu (wschód-zachód) i wysokości (góra-dół).
Zobacz także: 4 różne rodzaje paneli słonecznych
Ze względu na sposób działania trackery słoneczne można podzielić na dwie główne kategorie:
3. Aktywne urządzenia śledzące
Większość instalacji systemów śledzenia, które widzisz, jest aktywna. Mają źródła zasilania do obsługi urządzeń mechanicznych lub silników. Mogą pomóż dostosować kąt panelu tak, aby był skierowany bezpośrednio w stronę słońca.
Aktywny tracker wykorzystuje czujniki światła do pomiaru siły światła słonecznego. Następnie określa najlepszy kierunek, w którym powinny być skierowane panele. Te trackery najlepiej sprawdzają się w przypadku dużych i złożonych grup paneli słonecznych. Przyjrzyjmy się jego typowi-
Otwarty moduł śledzenia pętli:Jest to również rodzaj aktywnego trackera, który może działać bez mechanizmów kontroli sprzężenia zwrotnego. Zamiast korzystać z sprzężenia zwrotnego czujnika w czasie rzeczywistym, przesuwa panele słoneczne, korzystając z wstępnie obliczonych obliczeń lub algorytmy. Jest on dalej dzielony na dwa podtypy
- Śledzenie czasu
- Urządzenia śledzące wysokość/azymut
Odsyłacz: Projekt otwartego systemu śledzenia słońca z jedną osią
4. Urządzenia śledzące pasywne
Są niesamowite, ponieważ potrafią śledzić słońce, nie używając żadnego dodatkowego źródła energii. urządzenie porusza się wykorzystując ciepło słoneczne, który ogrzewa gaz znajdujący się w środku. Gdy gaz się rozszerza, powoduje to mechaniczny ruch paneli fotowoltaicznych.
Mechanizm działania jest bardzo prosty. Gdy jedna strona się nagrzewa, tłok po drugiej stronie unosi się. To powoduje, że panel przechyla się w stronę nasłonecznioną. Gdy słońce zachodzi, gaz staje się chłodny i ponownie sprężany. To powoduje obrót panelu z powrotem.
Zastosowania systemów śledzenia słońca
Te systemy mają różne zastosowania, zebraliśmy najważniejsze z nich i wymieniliśmy je poniżej. Przyjrzyjmy się-
1. Zwiększona produkcja energii elektrycznej:W porównaniu do innych tego typu systemów, trackery słoneczne są w stanie wygenerować więcej energii elektrycznej. Mogą zwiększ produkcję energii o 10% do 25%, co jest dość znaczące. Ale pamiętaj, że to jednak zależy od położenia geograficznego twojego systemu śledzenia.
2. Optymalizacja terenu: Te trackery to niesamowite narzędzia do optymalizacji użytkowania gruntów. W porównaniu do swoich odpowiedników o stałym nachyleniu, mogą generować więcej energii elektrycznej, a przy tym zajmując tę samą powierzchnię gruntu.
3. Maksymalizacja zysków energetycznych: Jak przeczytaliśmy i zrozumieliśmy w całym blogu, ten system może być bardzo pomocny w maksymalizacji zysków energetycznych. Podąża on ścieżką słońca, a następnie efektywnie przechwytuje jego energię przez cały dzień. Staje się to bardzo pomocne w godzinach szczytu.
4. Mniejsze obawy związane z konserwacją:Istnieje wiele znaczących postępów technologicznych, które znacznie zmniejszyły obawy dotyczące konserwacji tych systemów śledzenia. Ten punkt sprawia, że bardziej wiarygodny i wydajne.
5. Redukcja kosztów:To główne zastosowanie trackerów słonecznych. Te narzędzia poprawiają wydajność wytwarzania energii, co z kolei zmniejsza ogólne koszty związane z wytwarzaniem energii słonecznej. Zmniejszają potrzebę stosowania dodatkowych paneli słonecznych i sprawiają, że energia słoneczna bardziej opłacalne dla ludzi.
Sprawdź także naszego bloga – Czym jest panel słoneczny heterozłączowy: działanie i korzyści
Zalety i wady jednoosiowego systemu śledzenia słońca
Zacznijmy to porównanie od zrozumienia zalet tego systemu śledzenia słońca.
- Są całkiem niezawodne, trwałe i łatwe w montażu.
- W porównaniu do trackerów dwuosiowych, trackery jednoosiowe są tańsze w zakupie i eksploatacji.
- Mają mniej problemów konserwacyjnych ponieważ nie są zbyt skomplikowane.
- Mają one stosunkowo mało ruchomych części i są zaprojektowane w sposób przyjazny dla użytkownika.
- W porównaniu do stacjonarnych uchwytów, które zazwyczaj widzisz, te urządzenia śledzące generują około O 17% więcej rocznej mocy.
- one nie są jak sztywne panele słoneczne, mogą zmieniać kąt nachylenia, aby zbierać energię słoneczną.
- Mogą one działać nawet w miejscach o mniejszym nasłonecznieniu.
Porozmawiajmy teraz o wadach-
- W porównaniu do modeli dwuosiowych, jego produkcja w godzinach szczytu światła słonecznego jest mniejsza.
- Możliwości modernizacji technologicznej są ograniczone.
- Choć mogą one pomóc panelom dostosować się i przechwytywać światło słoneczne ze wschodu na zachód, nie mogą poruszać się z północy na południe jak dwuosiowe trackery słoneczne.
- Te urządzenia śledzące stają się znacznie mniej skuteczne, ponieważ są skierowane na północDzieje się tak, ponieważ kąt padania promieni słonecznych zmienia się znacząco między latem i zimą.
- Takie urządzenia śledzące działają słabo także w innych porach roku gdy słońce znajduje się w położeniu poziomym. Pionowe urządzenia śledzące o jednej osi działają lepiej na dużych szerokościach geograficznych, blisko północy.
Zalety i wady dwuosiowego systemu śledzenia słońca
Istnieją pewne zalety i wady tego systemu śledzenia, zacznijmy od omówienia jego głównych zalet-
- one zmaksymalizuj moc wyjściową panelu poprzez ciągłe podążanie za słońcem.
- Pomagają również radzić sobie z ograniczeniami w dostawie energii elektrycznej do sieci.
- Są wystarczająco wydajne, aby sprostać Twoim potrzebom energetycznym w ciągu dnia. Mogą nawet magazynować dodatkową energię do użytku w nocy.
- one wymagają mniej miejsca do zakwaterowaniaDlatego nawet jeśli dysponujesz ograniczoną przestrzenią na swój system solarny, nadal możesz łatwo zainstalować te urządzenia śledzące.
- Dają Ci możliwość wykorzystania pozostałej przestrzeni, którą zaoszczędziłeś, na inne, dodatkowe cele w tym ogrodnictwo, parkowanie samochodów i inne.
- W porównaniu do paneli stałych mogą wygenerować o 45–50% więcej energii rocznie.
- Charakteryzują się większym stopniem elastyczności i dokładności.
- Pomogą Ci szybciej uzyskać zwrot kosztów inwestycji.
- Nierówny teren nie wpływa na ich wydajność ponieważ mogą obracać panele zarówno w pionie, jak i w poziomie.
Omówmy teraz wady-
- Oni żądają wyższe koszty utrzymania.
- Mają niższą niezawodność i krótszą żywotność niż panele tradycyjne.
- Są trochę skomplikowane i mają więcej ruchomych elementów systemu śledzenia słońca. Więc są bardziej podatne na usterki.
- Jeśli niebo jest pokryte smogiem lub chmurami, śledzenie może nie działać dokładnie.
- Aby mogły prawidłowo funkcjonować, wymagają regularnej konserwacji.
- Chociaż może generują więcej energii elektrycznej w porównaniu do paneli statycznych, to nadal jest bardzo kosztowne.
Podsumowując, możemy użyć tych typów systemów śledzenia słońca, aby ustawić panele fotowoltaiczne pod kątem, który jest dokładny dla światła słonecznego. Ten innowacyjny system obraca następnie panele, aby podążały za ruchem słońca. Pomaga to panelom absorbować maksymalną ilość światła słonecznego, a tym samym optymalizować ich wydajność energetyczną.
