Суть повністю автоматичного сонячного трекера полягає в точному визначенні положення сонця та його коригуванні. Я поєднаю його застосування в різних випадках та детально розгляну принцип його роботи, спираючись на три ключові ланки: виявлення датчиків, аналіз системи керування та прийняття рішень, а також регулювання механічної трансмісії.
Принцип роботи повністю автоматичного сонячного трекера базується головним чином на моніторингу в режимі реального часу та точному контролі положення сонця. Завдяки скоординованій роботі датчиків, систем керування та механічних передавальних пристроїв, він забезпечує автоматичне відстеження сонця наступним чином:
Визначення положення сонця: Повністю автоматичний сонячний трекер використовує кілька датчиків для визначення положення сонця в режимі реального часу. Найпоширеніші з них включають комбінацію фотоелектричних датчиків та методів обчислення астрономічного календаря. Фотоелектричні датчики зазвичай складаються з кількох фотоелектричних елементів, розташованих у різних напрямках. Коли світить сонячне світло, інтенсивність світла, що отримується кожною фотоелектричною коміркою, різна. Порівнюючи вихідні сигнали різних фотоелектричних елементів, можна визначити азимут та висотні кути сонця. Правила обчислення астрономічного календаря базуються на законах обертання Землі навколо Сонця, у поєднанні з такою інформацією, як дата, час та географічне положення, для розрахунку теоретичного положення Сонця на небі за допомогою попередньо встановлених математичних моделей. У випадку великих сонячних електростанцій високоточні датчики положення сонця забезпечують підтримку даних для подальшого коригування, контролюючи азимут та висотні кути сонця.
Обробка сигналів та прийняття рішень щодо керування: Сигнал положення сонця, виявлений датчиком, передається до системи керування, яка зазвичай є вбудованим мікропроцесором або комп'ютерною системою керування. Система керування аналізує та обробляє сигнали, порівнює фактичне положення сонця, виявлене датчиком, з поточним кутом фотоелектричної панелі або обладнання для спостереження та обчислює різницю кутів, яку необхідно скоригувати. Потім, на основі попередньо встановленої стратегії керування та алгоритму, генеруються відповідні інструкції керування для керування механічним передавальним пристроєм для регулювання кута. У випадках астрономічних наукових досліджень та спостережень, після встановлення параметрів спостереження за допомогою комп'ютерного програмного забезпечення, система керування може автоматично аналізувати та вирішувати, як скоригувати кут обладнання для спостереження відповідно до попередньо встановленої програми.
Механічна передача та регулювання кута: Інструкції, що видаються системою керування, передаються на пристрій механічної передачі. Звичайні методи механічної передачі включають електричні штовхачі, крокові двигуни в поєднанні з шестернями або ходовими гвинтами тощо. Після отримання інструкції пристрій механічної передачі обертатиме або нахилятиме опору фотоелектричної панелі або опору спостережувального обладнання для повороту або нахилу за потреби, регулюючи фотоелектричну панель або спостережувальне обладнання перпендикулярно або під певним кутом до сонячного світла. Наприклад, у випадку сільськогосподарських тепличних фотоелектричних систем, одноосьовий повністю автоматичний сонячний трекер регулює кут фотоелектричних панелей за допомогою пристроїв механічної передачі відповідно до інструкцій системи керування, забезпечуючи достатнє освітлення для сільськогосподарських культур, одночасно ефективно приймаючи сонячну радіацію.
Зворотній зв'язок та корекція: Для забезпечення точності відстеження система також впроваджує механізм зворотного зв'язку. Датчики кута зазвичай встановлюються на механічних передавальних пристроях для контролю фактичного кута фотоелектричних панелей або обладнання для спостереження в режимі реального часу та передачі цієї інформації про кут до системи керування. Система керування порівнює фактичний кут із цільовим кутом. Якщо є відхилення, вона знову видає інструкцію щодо корекції, щоб виправити кут та забезпечити точність відстеження. Завдяки безперервному виявленню, розрахунку, регулюванню та зворотному зв'язку, повністю автоматичний сонячний трекер може безперервно та точно відстежувати зміни положення сонця.
Приклад підвищення ефективності виробництва електроенергії великими сонячними електростанціями
(1) Передумови проекту
Велика наземна сонячна електростанція у Сполучених Штатах має встановлену потужність 50 мегават. Спочатку для встановлення фотоелектричних панелей використовувалися фіксовані кронштейни. Через неможливість відстежувати зміни положення сонця в режимі реального часу кількість сонячного випромінювання, що отримувалося фотоелектричними панелями, була обмеженою, що призводило до відносно низької ефективності виробництва електроенергії. Особливо рано вранці та пізно ввечері, а також під час зміни сезонів, втрати виробництва електроенергії були значними. Щоб підвищити ефективність виробництва електроенергії електростанцією, оператор електростанції вирішив впровадити автоматичний сонячний трекер.
(2) Рішення
Замініть кронштейни фотоелектричних панелей партіями всередині електростанції та встановіть двоосьові повністю автоматичні сонячні трекери. Цей трекер контролює азимутальні та висотні кути сонця в режимі реального часу за допомогою високоточних датчиків положення сонячної батареї. У поєднанні з вдосконаленою системою керування він автоматично регулює кут фотоелектричних панелей, забезпечуючи їхню постійну перпендикулярність до сонячного світла. Тим часом трекер підключений до інтелектуальної системи управління електростанцією для дистанційного моніторингу та раннього попередження про несправності.
(3) Ефект впровадження
Після встановлення повністю автоматичного сонячного трекера ефективність виробництва електроенергії сонячною електростанцією значно покращилася. Згідно зі статистикою, річне виробництво електроенергії збільшилося на 25-30% порівняно з попереднім періодом, зі значним збільшенням середньодобового виробництва електроенергії. У періоди з поганими умовами освітлення, такі як взимку та дощові дні, перевага у виробництві електроенергії ще більш помітна. Окупність інвестицій електростанції значно зросла, і очікується, що витрати на оновлення обладнання окупляться на 2-3 роки раніше запланованого терміну.
Випадок точного позиціонування в астрономічних наукових дослідницьких спостереженнях
(1) Передумови проекту
Коли певна астрономічна дослідницька установа в Росії проводила дослідження зі спостереження за Сонцем, традиційне ручне налаштування спостережного обладнання не могло задовольнити потреби у високоточному та довгостроковому відстеженні та спостереженні за Сонцем, що ускладнювало отримання безперервних і точних сонячних даних. Для підвищення рівня наукових досліджень і спостережень установа вирішила використовувати повністю автоматичні сонячні трекери для допомоги у спостереженні.
(2) Рішення
Було обрано високоточний повністю автоматичний сонячний трекер, спеціально розроблений для наукових досліджень. Точність позиціонування цього трекера може досягати 0,1°, він має високу стабільність та стійкість до перешкод. Трекер жорстко підключений та точно калібрований з науково-дослідним обладнанням для спостереження, таким як сонячні телескопи та спектрометри. Параметри спостереження встановлюються за допомогою комп'ютерного програмного забезпечення, що дозволяє трекеру автоматично регулювати кут нахилу обладнання для спостереження відповідно до попередньо встановленої програми та відстежувати траєкторію Сонця в режимі реального часу.
(3) Ефект впровадження
Після введення в експлуатацію повністю автоматичного сонячного трекера дослідники можуть легко досягти довгострокового та високоточного відстеження та спостереження за сонцем. Безперервність та точність даних спостережень були значно покращені, що ефективно зменшило втрату даних та помилки, спричинені несвоєчасним налаштуванням обладнання. За допомогою цього трекера дослідницька група успішно отримала більше даних про сонячну активність та досягла багатьох важливих наукових результатів у таких галузях, як дослідження сонячних плям та спостереження корональних артерій.
Випадок спільної оптимізації фотоелектричних систем у сільськогосподарських теплицях
(1) Передумови проекту
У одній з інтегрованих сільськогосподарських фотоелектричних теплиць у Бразилії фотоелектричні панелі встановлені стаціонарно. Хоча вони задовольняють потреби рослин у світлі всередині теплиці, вони не можуть повністю використовувати сонячну енергію для виробництва електроенергії. Для досягнення узгодженої оптимізації сільськогосподарського виробництва та виробництва фотоелектричної енергії, а також для збільшення комплексного доходу теплиць, оператор вирішив встановити повністю автоматичні сонячні трекери.
(2) Рішення
Встановіть одноосьовий повністю автоматичний сонячний трекер. Цей трекер може регулювати кут фотоелектричних панелей відповідно до положення сонця. За умови забезпечення тривалості та інтенсивності сонячного освітлення для культур усередині теплиці, вона може отримувати сонячну радіацію в максимальній мірі. За допомогою інтелектуальної системи керування можна встановити діапазон регулювання кута фотоелектричних панелей, щоб запобігти надмірному блокуванню сонячного світла фотоелектричними панелями, що впливатиме на ріст культур. Тим часом трекер пов'язаний із системою моніторингу навколишнього середовища теплиці для регулювання кута фотоелектричних панелей у режимі реального часу відповідно до потреб росту культур.
(3) Ефект впровадження
Після встановлення повністю автоматичного сонячного трекера, виробництво фотоелектричної енергії в сільськогосподарських теплицях збільшилося приблизно на 20%, що дозволило ефективно використовувати ресурси сонячної енергії без шкоди для нормального росту сільськогосподарських культур. Завдяки більш рівномірним умовам освітлення, культури в теплицях добре ростуть, покращилася як врожайність, так і якість. Синергія між сільським господарством та фотоелектричною галуззю є вражаючою, а загальний дохід теплиць збільшився на 15-20% порівняно з попереднім періодом.
Наведені вище випадки демонструють досягнення застосування повністю автоматичних сонячних трекерів у різних галузях. Якщо ви хочете дізнатися більше про конкретні сценарії або маєте будь-які вказівки щодо модифікації контенту, будь ласка, повідомте мене будь-коли.
Будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Тел.: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Час публікації: 18 червня 2025 р.