Istotą w pełni automatycznego trackera słonecznego jest precyzyjne określanie położenia słońca i regulacja. Połączę jego zastosowania w różnych przypadkach i szczegółowo omówię zasadę działania, omawiając trzy kluczowe elementy: wykrywanie czujników, analizę i podejmowanie decyzji w systemie sterowania oraz regulację przekładni mechanicznej.
Zasada działania w pełni automatycznego trackera słonecznego opiera się głównie na monitorowaniu w czasie rzeczywistym i precyzyjnej kontroli położenia słońca. Dzięki skoordynowanej pracy czujników, systemów sterowania i mechanicznych układów przeniesienia napędu, tracker automatycznie śledzi położenie słońca w następujący sposób:
Wykrywanie położenia Słońca: W pełni automatyczny tracker słoneczny wykorzystuje wiele czujników do wykrywania położenia Słońca w czasie rzeczywistym. Do najpopularniejszych rozwiązań należy połączenie czujników fotoelektrycznych i metod obliczania kalendarza astronomicznego. Czujniki fotoelektryczne zazwyczaj składają się z wielu ogniw fotowoltaicznych rozmieszczonych w różnych kierunkach. Gdy świeci światło słoneczne, intensywność światła odbieranego przez każde ogniwo fotowoltaiczne jest inna. Porównując sygnały wyjściowe różnych ogniw fotowoltaicznych, można określić kąty azymutu i wysokości Słońca. Zasady obliczania kalendarza astronomicznego opierają się na prawach ruchu obrotowego Ziemi wokół Słońca, w połączeniu z informacjami takimi jak data, godzina i położenie geograficzne, aby obliczyć teoretyczne położenie Słońca na niebie za pomocą wstępnie zdefiniowanych modeli matematycznych. W przypadku dużych elektrowni słonecznych, precyzyjne czujniki położenia Słońca zapewniają wsparcie danych dla późniejszych korekt poprzez monitorowanie kątów azymutu i wysokości Słońca.
Przetwarzanie sygnału i podejmowanie decyzji w zakresie sterowania: Sygnał położenia Słońca wykryty przez czujnik jest przesyłany do systemu sterowania, który zazwyczaj jest wbudowanym mikroprocesorem lub komputerowym systemem sterowania. System sterowania analizuje i przetwarza sygnały, porównuje rzeczywiste położenie Słońca wykryte przez czujnik z aktualnym kątem nachylenia panelu fotowoltaicznego lub sprzętu obserwacyjnego i oblicza różnicę kątów, którą należy skorygować. Następnie, na podstawie wstępnie ustawionej strategii sterowania i algorytmu, generowane są odpowiednie instrukcje sterujące, które sterują przekładnią mechaniczną w celu regulacji kąta. W przypadku obserwacji astronomicznych, po ustawieniu parametrów obserwacji za pomocą oprogramowania komputerowego, system sterowania może automatycznie analizować i decydować o sposobie korekty kąta nachylenia sprzętu obserwacyjnego zgodnie z wstępnie ustawionym programem.
Przekładnia mechaniczna i regulacja kąta nachylenia: Instrukcje wydawane przez system sterowania są przekazywane do mechanicznego urządzenia transmisyjnego. Typowe metody mechanicznej transmisji obejmują popychacze elektryczne, silniki krokowe połączone z przekładniami lub śrubami pociągowymi itp. Po otrzymaniu instrukcji, mechaniczny układ transmisyjny obraca lub pochyla wspornik panelu fotowoltaicznego lub wspornik sprzętu obserwacyjnego, dostosowując go do położenia prostopadłego lub pod określonym kątem do światła słonecznego. Na przykład, w przypadku systemów fotowoltaicznych w szklarniach rolniczych, jednoosiowy, w pełni automatyczny układ śledzenia słońca reguluje kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych za pomocą mechanicznych urządzeń transmisyjnych zgodnie z instrukcjami systemu sterowania, zapewniając uprawom odpowiednią ilość światła przy jednoczesnym efektywnym odbiorze promieniowania słonecznego.
Sprzężenie zwrotne i korekta: Aby zapewnić dokładność śledzenia, system wprowadzi również mechanizm sprzężenia zwrotnego. Czujniki kąta są zazwyczaj instalowane na mechanicznych urządzeniach transmisyjnych, aby monitorować rzeczywisty kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych lub urządzeń obserwacyjnych w czasie rzeczywistym i przesyłać informacje o kącie do systemu sterowania. System sterowania porównuje kąt rzeczywisty z kątem docelowym. W przypadku odchylenia, ponownie wyda polecenie korekty w celu skorygowania kąta i zapewnienia dokładności śledzenia. Dzięki ciągłej detekcji, obliczeniom, regulacji i sprzężeniu zwrotnemu, w pełni automatyczny tracker słoneczny może stale i dokładnie śledzić zmiany położenia słońca.
Przypadek poprawy efektywności wytwarzania energii w dużych elektrowniach słonecznych
(1) Tło projektu
Duża naziemna elektrownia słoneczna w Stanach Zjednoczonych ma zainstalowaną moc 50 megawatów. Pierwotnie do montażu paneli fotowoltaicznych wykorzystywano stałe wsporniki. Z powodu braku możliwości śledzenia zmian położenia słońca w czasie rzeczywistym, ilość promieniowania słonecznego odbieranego przez panele fotowoltaiczne była ograniczona, co skutkowało stosunkowo niską wydajnością generowania energii. Szczególnie wczesnym rankiem i późnym wieczorem oraz w okresach przejściowych między porami roku straty energii były znaczne. Aby zwiększyć wydajność generowania energii elektrycznej przez elektrownię, operator elektrowni zdecydował się na wprowadzenie automatycznego trackera słonecznego.
(2) Rozwiązania
Wymień wsporniki paneli fotowoltaicznych partiami w elektrowni i zainstaluj dwuosiowe, w pełni automatyczne trackery słoneczne. Tracker ten monitoruje kąty azymutu i wysokości słońca w czasie rzeczywistym za pomocą precyzyjnych czujników położenia. W połączeniu z zaawansowanym systemem sterowania, tracker automatycznie reguluje kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych, zapewniając ich prostopadłość do promieni słonecznych. Tracker jest połączony z inteligentnym systemem zarządzania elektrownią, co umożliwia zdalne monitorowanie i wczesne ostrzeganie o awariach.
(3) Efekt wdrożenia
Po zainstalowaniu w pełni automatycznego trackera słonecznego, wydajność elektrowni słonecznej znacznie wzrosła. Według statystyk, roczna produkcja energii wzrosła o 25–30% w porównaniu z poprzednim okresem, przy jednoczesnym znacznym wzroście średniej dziennej produkcji energii. W okresach słabego oświetlenia, takich jak zima i dni deszczowe, przewaga w zakresie wytwarzania energii jest jeszcze bardziej widoczna. Zwrot z inwestycji w elektrownię znacznie wzrósł, a koszty modernizacji sprzętu powinny zwrócić się 2–3 lata przed planowanym terminem.
Przypadek precyzyjnego pozycjonowania w obserwacjach naukowych badań astronomicznych
(1) Tło projektu
Kiedy pewna rosyjska instytucja badawcza zajmująca się astronomią prowadziła badania obserwacyjne Słońca, tradycyjna, ręczna regulacja sprzętu obserwacyjnego nie była w stanie sprostać wymaganiom precyzyjnego i długoterminowego śledzenia i obserwacji Słońca, co utrudniało uzyskiwanie ciągłych i dokładnych danych słonecznych. Aby podnieść poziom badań naukowych i obserwacji, instytucja zdecydowała się na wykorzystanie w pełni automatycznych trackerów słonecznych wspomagających obserwację.
(2) Rozwiązania
Wybrano wysoce precyzyjny, w pełni automatyczny tracker słoneczny, zaprojektowany specjalnie do badań naukowych. Dokładność pozycjonowania tego trackera sięga 0,1°, a urządzenie charakteryzuje się wysoką stabilnością i odpornością na zakłócenia. Tracker jest solidnie połączony i precyzyjnie skalibrowany z naukowym sprzętem obserwacyjnym, takim jak teleskopy słoneczne i spektrometry. Parametry obserwacji są ustawiane za pomocą oprogramowania komputerowego, co umożliwia trackerowi automatyczną regulację kąta nachylenia sprzętu obserwacyjnego zgodnie z zaprogramowanym programem i śledzenie trajektorii słońca w czasie rzeczywistym.
(3) Efekt wdrożenia
Po uruchomieniu w pełni automatycznego trackera słonecznego, naukowcy mogą z łatwością prowadzić długoterminowe i precyzyjne śledzenie oraz obserwację Słońca. Ciągłość i dokładność danych obserwacyjnych uległy znacznej poprawie, skutecznie redukując utratę danych i błędy spowodowane nieterminową regulacją sprzętu. Dzięki temu trackerowi zespół badawczy z powodzeniem uzyskał obszerniejsze dane dotyczące aktywności słonecznej i osiągnął wiele ważnych wyników badań naukowych w takich dziedzinach, jak badania plam słonecznych i obserwacje koronalne.
Przypadek wspólnej optymalizacji systemów fotowoltaicznych w szklarniach rolniczych
(1) Tło projektu
W pewnej zintegrowanej szklarni rolniczej z panelami fotowoltaicznymi w Brazylii, panele fotowoltaiczne są zainstalowane w sposób stały. Pomimo zaspokojenia zapotrzebowania upraw na światło, szklarnia nie jest w stanie w pełni wykorzystać energii słonecznej do produkcji energii. Aby osiągnąć skoordynowaną optymalizację produkcji rolnej i wytwarzania energii fotowoltaicznej oraz zwiększyć całkowity dochód szklarni, operator zdecydował się na instalację w pełni automatycznych trackerów słonecznych.
(2) Rozwiązania
Zainstaluj jednoosiowy, w pełni automatyczny tracker słoneczny. Tracker ten może regulować kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych w zależności od położenia słońca. Aby zapewnić roślinom w szklarni odpowiedni czas i intensywność nasłonecznienia, zapewnia on maksymalny odbiór promieniowania słonecznego. Dzięki inteligentnemu systemowi sterowania, zakres regulacji kąta nachylenia paneli fotowoltaicznych można ustawić tak, aby zapobiec nadmiernemu blokowaniu światła słonecznego przez panele fotowoltaiczne i wpływać na wzrost upraw. Tracker jest połączony z systemem monitorowania środowiska szklarni, aby w czasie rzeczywistym regulować kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych, dostosowując go do potrzeb wzrostu roślin.
(3) Efekt wdrożenia
Po zainstalowaniu w pełni automatycznego systemu śledzenia położenia słońca, produkcja energii fotowoltaicznej w szklarniach rolniczych wzrosła o około 20%, co pozwoliło na efektywne wykorzystanie zasobów energii słonecznej bez zakłócania normalnego wzrostu upraw. Uprawy w szklarniach dobrze rosną dzięki bardziej równomiernym warunkom świetlnym, a plony i jakość uległy poprawie. Synergia między rolnictwem a przemysłem fotowoltaicznym jest znacząca, a całkowity dochód szklarni wzrósł o 15% do 20% w porównaniu z poprzednim okresem.
Powyższe przykłady ilustrują osiągnięcia w zakresie zastosowań w pełni automatycznych trackerów słonecznych w różnych dziedzinach. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o konkretnych scenariuszach lub masz jakieś wskazówki dotyczące modyfikacji treści, skontaktuj się ze mną w dowolnym momencie.
Prosimy o kontakt z Honde Technology Co., LTD.
Tel.: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Czas publikacji: 18-06-2025