Jádrem plně automatického solárního trackeru je přesné vnímání polohy slunce a provádění úprav. Zkombinuji jeho aplikace v různých případech a podrobně rozvedu jeho princip fungování ze tří klíčových článků: detekce senzorů, analýza a rozhodování řídicího systému a mechanické nastavení převodovky.
Princip fungování plně automatického solárního trackeru je založen především na monitorování a přesném řízení polohy slunce v reálném čase. Prostřednictvím koordinovaného provozu senzorů, řídicích systémů a mechanických přenosových zařízení je dosaženo automatického sledování slunce takto:
Detekce polohy slunce: Plně automatický sledovač slunce se spoléhá na více senzorů pro detekci polohy slunce v reálném čase. Mezi běžné patří kombinace fotoelektrických senzorů a metod výpočtu astronomického kalendáře. Fotoelektrické senzory se obvykle skládají z více fotovoltaických článků rozmístěných v různých směrech. Když svítí sluneční světlo, intenzita světla přijímaného každým fotovoltaickým článkem se liší. Porovnáním výstupních signálů různých fotovoltaických článků lze určit azimut a výškový úhel slunce. Pravidla výpočtu astronomického kalendáře jsou založena na zákonech otáčení Země kolem Slunce v kombinaci s informacemi, jako je datum, čas a zeměpisná poloha, pro výpočet teoretické polohy Slunce na obloze pomocí přednastavených matematických modelů. V případě velkých solárních elektráren poskytují vysoce přesné senzory polohy slunce datovou podporu pro následné úpravy monitorováním azimutu a výškového úhlu slunce.
Zpracování signálu a rozhodování o řízení: Signál o poloze slunce detekovaný senzorem je přenášen do řídicího systému, kterým je obvykle vestavěný mikroprocesor nebo počítačový řídicí systém. Řídicí systém analyzuje a zpracovává signály, porovnává skutečnou polohu slunce detekovanou senzorem s aktuálním úhlem fotovoltaického panelu nebo pozorovacího zařízení a vypočítává rozdíl úhlů, který je třeba upravit. Poté se na základě přednastavené strategie a algoritmu řízení generují odpovídající řídicí instrukce pro řízení mechanického převodového zařízení pro nastavení úhlu. V případech astronomického vědeckého výzkumu může řídicí systém po nastavení parametrů pozorování pomocí počítačového softwaru automaticky analyzovat a rozhodnout, jak upravit úhel pozorovacího zařízení podle přednastaveného programu.
Mechanický přenos a nastavení úhlu: Pokyny vydané řídicím systémem jsou přenášeny do mechanického přenosového zařízení. Mezi běžné metody mechanického přenosu patří elektrické tlačné tyče, krokové motory kombinované s převody nebo vodicími šrouby atd. Po přijetí pokynu mechanické přenosové zařízení pohání podpěru fotovoltaického panelu nebo podpěru pozorovacího zařízení tak, aby se podle potřeby otáčela nebo nakláněla, a nastavuje fotovoltaický panel nebo pozorovací zařízení tak, aby bylo kolmé ke slunečnímu záření nebo v určitém úhlu k němu. Například v případě zemědělských skleníkových fotovoltaických systémů jednoosý plně automatický solární sledovač nastavuje úhel fotovoltaických panelů pomocí mechanických přenosových zařízení podle pokynů řídicího systému, čímž zajišťuje, že plodiny dostávají dostatek světla a zároveň dosahují efektivního příjmu slunečního záření.
Zpětná vazba a korekce: Pro zajištění přesnosti sledování systém také zavádí mechanismus zpětné vazby. Úhlové senzory jsou obvykle instalovány na mechanických přenosových zařízeních, aby monitorovaly skutečný úhel fotovoltaických panelů nebo pozorovacích zařízení v reálném čase a vracely tyto informace o úhlu do řídicího systému. Řídicí systém porovnává skutečný úhel s cílovým úhlem. Pokud dojde k odchylce, vydá další pokyn k úpravě úhlu a zajištění přesnosti sledování. Díky nepřetržité detekci, výpočtu, úpravám a zpětné vazbě může plně automatický solární tracker nepřetržitě a přesně sledovat změny polohy slunce.
Případová studie zlepšení účinnosti výroby energie ve velkých solárních elektrárnách
(1) Pozadí projektu
Velká pozemní solární elektrárna ve Spojených státech má instalovaný výkon 50 megawattů. Původně používala k instalaci fotovoltaických panelů pevné konzoly. Vzhledem k nemožnosti sledovat změny polohy slunce v reálném čase bylo množství slunečního záření přijímaného fotovoltaickými panely omezené, což vedlo k relativně nízké účinnosti výroby energie. Zejména brzy ráno a pozdě večer a během přechodu ročních období byly ztráty výroby energie značné. Pro zvýšení účinnosti výroby energie elektrárny se provozovatel elektrárny rozhodl zavést automatický solární sledovač.
(2) Řešení
V elektrárně postupně vyměňujte držáky fotovoltaických panelů a instalujte dvouosé plně automatické solární trackery. Tento tracker monitoruje azimut a výškový úhel slunce v reálném čase pomocí vysoce přesných senzorů polohy slunce. V kombinaci s pokročilým řídicím systémem pohání držák pro automatické nastavení úhlu fotovoltaických panelů a zajišťuje, že fotovoltaické panely jsou vždy kolmé ke slunečnímu záření. Tracker je zároveň připojen k inteligentnímu systému řízení elektrárny, aby bylo možné vzdáleně monitorovat a včas varovat před poruchami.
(3) Implementační efekt
Po instalaci plně automatického solárního sledovače se výrazně zlepšila účinnost výroby energie solární elektrárny. Podle statistik se roční výroba energie zvýšila o 25 % až 30 % ve srovnání s předchozím obdobím, s výrazným nárůstem průměrné denní výroby energie. V obdobích se špatnými světelnými podmínkami, jako je zima a deštivé dny, je výhoda výroby energie ještě výraznější. Návratnost investic do elektrárny se výrazně zvýšila a očekává se, že náklady na renovaci zařízení se vrátí o 2 až 3 roky dříve, než bylo plánováno.
Případ přesného určování polohy v astronomických vědeckých výzkumných pozorováních
(1) Pozadí projektu
Když jistá astronomická výzkumná instituce v Rusku prováděla výzkum slunečního pozorování, tradiční ruční nastavování pozorovacího vybavení nedokázalo uspokojit požadavky na vysoce přesné a dlouhodobé sledování a pozorování Slunce, což ztěžovalo získávání nepřetržitých a přesných slunečních dat. Pro zvýšení úrovně vědeckého výzkumu a pozorování se instituce rozhodla použít plně automatické sledovače Slunce, které by při pozorování pomohly.
(2) Řešení
Byl vybrán vysoce přesný plně automatický solární tracker speciálně navržený pro vědecký výzkum. Přesnost polohování tohoto trackeru může dosáhnout 0,1° a má vysokou stabilitu a odolnost proti rušení. Tracker je rigidní a přesně kalibrován s vědeckovýzkumným pozorovacím zařízením, jako jsou sluneční dalekohledy a spektrometry. Parametry pozorování se nastavují pomocí počítačového softwaru, což umožňuje trackeru automaticky upravovat úhel pozorovacího zařízení podle přednastaveného programu a sledovat trajektorii Slunce v reálném čase.
(3) Implementační efekt
Po uvedení plně automatického solárního trackeru do provozu mohou vědci snadno dosáhnout dlouhodobého a vysoce přesného sledování a pozorování Slunce. Kontinuita a přesnost pozorovaných dat se výrazně zlepšily, což efektivně snižuje ztrátu dat a chyby způsobené předčasným nastavením zařízení. S pomocí tohoto trackeru se výzkumnému týmu podařilo získat více dat o sluneční aktivitě a dosáhl mnoha důležitých vědeckých výsledků v oblastech, jako je výzkum slunečních skvrn a pozorování koronálních tepen.
Případová studie kolaborativní optimalizace fotovoltaických systémů v zemědělských sklenících
(1) Pozadí projektu
V jistém zemědělském fotovoltaickém integrovaném skleníku v Brazílii jsou fotovoltaické panely instalovány pevně. I když uspokojují světelné nároky plodin uvnitř skleníku, nejsou schopny plně využít sluneční energii k výrobě energie. Aby se dosáhlo koordinované optimalizace zemědělské produkce a výroby fotovoltaické energie a zvýšil se komplexní příjem skleníků, provozovatel se rozhodl instalovat plně automatické solární sledovače.
(2) Řešení
Nainstalujte si plně automatický jednoosý solární tracker. Tento tracker dokáže upravovat úhel fotovoltaických panelů podle polohy slunce. Za předpokladu zajištění délky a intenzity slunečního záření pro plodiny uvnitř skleníku může skleník přijímat sluneční záření v maximální míře. Prostřednictvím inteligentního řídicího systému lze nastavit rozsah úhlu fotovoltaických panelů tak, aby se zabránilo nadměrnému blokování slunečního záření z fotovoltaických panelů a neovlivňovalo růst plodin. Tracker je zároveň propojen se systémem monitorování prostředí skleníku, aby se úhel fotovoltaických panelů v reálném čase upravoval podle potřeb růstu plodin.
(3) Implementační efekt
Po instalaci plně automatického solárního sledovače se výroba fotovoltaické energie v zemědělských sklenících zvýšila přibližně o 20 %, čímž se dosáhlo efektivního využití zdrojů solární energie bez ovlivnění normálního růstu plodin. Plodiny ve skleníku dobře rostou díky rovnoměrnějším světelným podmínkám a zlepšila se jak výnos, tak kvalita. Synergie mezi zemědělstvím a fotovoltaickým průmyslem je pozoruhodná a celkový příjem skleníků se ve srovnání s dřívější dobou zvýšil o 15 % až 20 %.
Výše uvedené případy demonstrují aplikační úspěchy plně automatických solárních sledovačů v různých oblastech. Pokud se chcete dozvědět více o konkrétních scénářích nebo máte jakékoli pokyny k úpravě obsahu, neváhejte mi kdykoli sdělit.
Kontaktujte prosím společnost Honde Technology Co., LTD.
Tel.: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Webové stránky společnosti:www.hondetechco.com
Čas zveřejnění: 18. června 2025