Поворотный механизм для солнечных панелей. Поворотные механизмы для солнечных панелей: виды, принцип работы, преимущества

Что такое солнечный трекер. Как работают поворотные устройства для солнечных панелей. Какие бывают виды трекеров. Насколько эффективны вращающиеся солнечные панели.

Что такое солнечный трекер и зачем он нужен

Солнечный трекер — это поворотный механизм, который позволяет солнечным панелям следить за движением солнца в течение дня. Основная задача трекера — обеспечить оптимальный угол падения солнечных лучей на поверхность фотоэлементов.

Использование солнечного трекера позволяет значительно повысить эффективность солнечной электростанции:

• КПД солнечных панелей увеличивается на 30-45%
• Вырабатывается больше электроэнергии
• Повышается эффективность работы всей системы

Максимальная выработка энергии достигается, когда солнечные лучи падают на панели под прямым углом 90°. Трекер обеспечивает такое положение в течение всего светового дня.

Принцип работы солнечного трекера

Для эффективной работы солнечный трекер должен выполнять две основные функции:

1. Определять текущее положение солнца
2. Поворачивать панели в оптимальное положение

Как трекер определяет положение солнца? Существует два основных способа:

• С помощью датчиков освещенности
• По данным GPS о текущих координатах и времени

Датчики освещенности непрерывно измеряют интенсивность света и передают данные в систему управления. На основе этой информации вычисляется оптимальный угол поворота панелей.

GPS-система позволяет точно определить положение солнца в любой момент времени. Зная координаты установки и текущее время, можно рассчитать необходимый угол поворота.

Для поворота панелей используются сервоприводы — электродвигатели с системой обратной связи. Они обеспечивают плавное и точное позиционирование в заданное положение.

Виды солнечных трекеров

Солнечные трекеры различаются по количеству осей вращения:

Одноосные трекеры

Имеют одну ось вращения, обычно с востока на запад. Подразделяются на несколько типов:

• С горизонтальной осью вращения
• С вертикальной осью вращения
• С наклонной осью вращения
• С полярно-ориентированной осью (направленной на Полярную звезду)

Двухосные трекеры

Имеют две оси вращения, что позволяет точнее отслеживать положение солнца:

• Азимутальная ось (восток-запад)
• Зенитная ось (север-юг)

Двухосные трекеры обеспечивают максимальную эффективность, но стоят дороже и сложнее в установке.

Преимущества использования солнечных трекеров

Основные достоинства применения поворотных механизмов для солнечных панелей:

• Увеличение выработки энергии на 30-45% по сравнению со стационарными панелями
• Более равномерная генерация энергии в течение дня
• Повышение эффективности работы солнечной электростанции
• Снижение необходимой площади для размещения панелей
• Возможность оптимизации работы в зависимости от сезона

За счет более эффективного использования солнечной энергии трекеры позволяют сократить количество необходимых панелей для получения заданной мощности.

Недостатки вращающихся солнечных панелей

При всех преимуществах солнечные трекеры имеют ряд недостатков:

• Более высокая стоимость по сравнению со стационарными системами
• Сложность конструкции, наличие подвижных частей
• Необходимость регулярного обслуживания
• Риск поломок механических узлов
• Потребление энергии на работу приводов

Из-за этих факторов вращающиеся панели не всегда оказываются оптимальным выбором, особенно для небольших домашних солнечных электростанций.

Эффективность вращающихся солнечных панелей

Насколько эффективны системы слежения за солнцем? Давайте разберемся подробнее.

Увеличение выработки энергии при использовании трекеров составляет:

• Для одноосных систем — до 30%
• Для двухосных систем — до 45%

Однако эффективность зависит от многих факторов:

• Географическое положение
• Климатические условия
• Время года
• Тип и качество оборудования

В регионах с большим количеством солнечных дней эффективность трекеров выше. В пасмурную погоду преимущество вращающихся панелей снижается.

При оценке эффективности важно учитывать и дополнительные затраты на установку и обслуживание поворотных механизмов. В некоторых случаях увеличение стоимости системы может не окупиться дополнительной выработкой энергии.

Когда стоит использовать солнечные трекеры

Использование поворотных механизмов для солнечных панелей целесообразно в следующих случаях:

• Для крупных солнечных электростанций промышленного масштаба
• В регионах с большим количеством солнечных дней
• При ограниченной площади для размещения панелей
• Для автономных систем, где важна максимальная эффективность
• В случаях, когда критично получение энергии в утренние и вечерние часы

Для небольших домашних солнечных электростанций чаще всего оптимальным выбором остаются стационарные панели с фиксированным углом наклона. Они проще, надежнее и требуют меньше обслуживания.

Самодельные солнечные трекеры

Многие энтузиасты задаются вопросом — можно ли сделать солнечный трекер своими руками? В принципе, это возможно, но требует определенных навыков и знаний.

Основные компоненты самодельного трекера:

• Каркас для крепления панелей (обычно металлический)
• Поворотный механизм (сервопривод)
• Контроллер для управления
• Датчики освещенности
• Система защиты от погодных условий

Самостоятельное изготовление может существенно снизить стоимость, но требует навыков работы с металлом, электроникой и программированием. Важно обеспечить надежность и безопасность конструкции.

Для большинства пользователей оптимальным решением будет приобретение готовой системы у проверенных производителей. Это гарантирует качество, надежность и соответствие техническим стандартам.

Приводы и поворотные устройства для солнечных трекеров

 

• Представляем приводные решения для трекеров солнечных электростанций
  
• По запросу мы готовы подобрать и спроектировать привод солнечного трекера под вашу конкретную задачу

Сделать запрос на привод

Приводы поворота для солнечных трекеров

• Состоит из опорно-поворотного устройства и мотор-редуктора

Привод поворота солнечного трекера ПТС-7Ф-24

Подробнее

Привод поворота солнечного трекера ПТС-7-24

Подробнее

Привод поворота солнечного трекера ПТС-7С-24

Подробнее

Привод поворота солнечного трекера ПТС-8Ф-24

Подробнее

Привод поворота солнечного трекера ПТС-9Ф-24

Подробнее

Привод поворота солнечного трекера ПТС-8ФК

Подробнее

Поворотные устройства для солнечных трекеров

• Поворотные устройства высокой точности для механизмов солнечных трекеров от TGB Group (Испания)

Серия TE

Выдерживает высокие нагрузки. Класс защиты IP65

Подробнее

Серия TGE

Бюджетная версия
серии TE

Подробнее

Серия DADA

Высокая загрузка, мягкая работа, нулевой люфт

Подробнее

Серии TGZ и TVR

Вертикальное исполнение с крепежным основанием

Подробнее

Серия DAD

Горизонтально-вертикальное ОПУ для солнечных трекеров

Подробнее

Подшипниковые опоры для одноосных трекеров

• Назначение: Муфты служат для стыковки элементов несущей балки одноосного солнечного трекера, позволяя достигать синхронного позиционирования блоков солнечных панелей

SOBA Z2

Стальная верхняя
арматура

Подробнее

SOBA Z3

Чугунный литой нижний крепежный элемент

Подробнее

SOBA Z4

Алюминиевая опора
корпуса

Подробнее

Назначение солнечного трекера

Благодаря системе солнечного трекера, солнечная панель позиционирует свое положение относительно солнца на небосводе, занимания положение наиболее эффективного поглощения солнечной энергии. Стараются достигнуть положения, чтобы между плоскостью панели и солнца был перпендикуляр в 90°.

• КПД солнечных панелей увеличивается на 40% — 45%
• Увеличение производительности солнечных панелей позволяет отказаться от установки дополнительных панелей, что снижает себестоимость оборудования солнечной электростанции
• Использование трекеров повышает эффективность системы, уменьшая размер и стоимость одного кВтч для солнечной электростанции

Виды солнечных трекеров

• По конструкции, трекеры подразделяются на трекеры с одной осью вращения и двумя осями вращения.

Трекеры с одной осью вращения

Приводной механизм одноосного трекера

Одноосные солнечные трекеры отслеживают движение солнца с востока на запад и обладают одной осью вращения.

По сравнению с двухосными трекерами, их КПД несколько меньше, но они требуют меньше места для разворачивания, более дешевые, обладают более простой конструкцией и легче в обслуживании.

В этой конструкции солнечного трекера, механизм поворота размещается на земле, на неподвижной платформе. Здесь выделяют трекеры по расположению оси вращения:

• горизонтальная ось вращения
• вертикальная ось вращения
• наклонная ось вращения
• ось вращения с ориентацией на Полярную звезду

Привод одноосного трекера Солнечная электростанция

Одноосные солнечные трекеры изначально разрабатывали так, чтобы они работали по принципу жалюзей, — солнечные панели синхронно перемещаются в течение дня. В настоящее время, благодаря совершенствованию технологий и программного обеспечения, в позиционировании солнечных панелей одноосных трекеров могут учитываться и такие факторы, как: рассеянный свет и затенение рядов панелей, неблагоприятные ветровые условия и тп.

Трекеры с двумя осями вращения

Поскольку вращение Земли относительно Солнца не является одинаковым в течение всего года, а дуга будет меняться в зависимости от сезона, двухосная система слежения за солнцем позволяет получать больше энергии, чем ее одноосный аналог, поскольку она позволяет отслеживать изменения в движении солнца (смещение солнца по оси север-юг). Двухосевой солнечный трекер производит на 30–45% больше энергии, чем солнечные системы с фиксированным наклоном.

Двуосный солнечный трекер Приводной механизм трекера с двумя осями вращения

У таких трекеров две степени свободы. Различаются два основных типа конструкции двухосных трекеров:

• приводы поворота трекера монтируются на площадке, на несущем столбе
• приводные механизмы трекера устанавливаются на позиционруемом рельсе или опорной платформе на земле

Трекеры с двумя осями вращения считаются более эффективными, так как позволяет постоянно обеспечивать позиционирование солнечной панели относительно солнца, в независимости от времени года или суток.

Солнечный трекер с двумя осями вращения

Основные системы оборудования солнечного трекера:

В зависимости от типа и конструкции солнечного трекера, используются различные системы привода движения и позиционирования, системы отслеживания и системы управления. В активных солнечных трекерах чаще всего используется двигательная система, основанная на двигатели и приводе поворота, связанными с датчиками, реагирующими на свет солнца или GPS-координаты его местоположения. Некоторые модели трекеров имеют отдельные фотоэлектрические панели меньшего размера, специально предназначенные для питания системы привода.

Поворотный привод для производства фотоэлектрической энергии

Привод поворота является основным компонентом системы слежения солнечного трекера, отвечающего за позиционирование солнечной панели и выработки ей фотоэлектрической энергии. Поворотный привод собирается из опорно-поворотного устройства, редуктора и двигателя или представляет собой единое устройство, состоящее из поворотного устройства и мотор-редуктора. Читать статью

• • Представляем приводные решения для трекеров солнечных электростанций

 

• По запросу, мы готовы подобрать и спроектировать привод солнечного трекера под вашу конкретную задачу

Сделать запрос на привод

Трекер для солнечных батарей и как его выбрать?

Главная » Альтернативные ИП

На чтение 5 мин Просмотров 213

С недавних пор солнечные электростанции появились у многих людей. Для увеличения их КПД требуется установить дополнительное оборудование. Одним из таких устройств вполне может быть солнечный трекер.
Данное приспособление является поворотным механизмом. Он позволяет следить за передвижением светила.  В итоге куда будет перемещаться светило туда и повернется солнечный модуль.

Содержание

1. Преимущество солнечного трекера
2. Как работает солнечный трекер?
3. Виды трекеров для солнечных батарей
4. Как сделать поворачивающее устройство для солнечных батарей своими руками?
5. Алгоритм изготовления трекера своими руками

Преимущество солнечного трекера

Ниже представлены основные положительные качества подобной установки.

1. Позволяет увеличить эффективность всей электростанции.
2. КПД увеличивается на 45%. Особенно он растет, когда лучи падают на фотоэлементы под углом 90 градусов.
3. Уровень получаемой энергии возрастает.

Как работает солнечный трекер?

Чтобы отслеживать светило устройство должно уметь:

1. Передвигать панель с батареями на место где максимальный световой поток.
2. Найти где находится солнце относительно солнечного модуля.

За место положение солнца отвечает специализированная электронное оборудование. Она состоит из GPS устройства. Наличие подобного прибора позволяет вычислить где располагается солнце. Кроме этого можно узнать который сейчас час.

Вся работа выполняется за счет GPS. Со спутника приходит нужный сигнал, и солнечная панель поворачивается в след за солнцем.

Солнечный трекер оборудован серводвигателями. За счет них он способен менять вращение вала. Поворотное устройство встречается 4-х вариантов.

Виды трекеров для солнечных батарей

Существует с 1-й осью вращения. Она способна выполнять ориентирование с севера на юг. Их подразделяют на под виды:

1. Ось наклонена. Вращающая ось находится промеж горизонтально и вертикально расположенными осями по отношению к поверхности.
2. Ось вращается горизонтально.
3. С полярно ориентированной осью. Ориентируется на полярную звезду. Угол регулируется индивидуально для каждого конкретного случая.
4. Ось имеет вертикальную ориентацию. Находится по отношению к поверхности вертикально.

Стойка для солнечных батарей с 2-я осями вращения и одной опорной плоскостью.

С 2-я осями кручения имеющая 2-е степени свободы. Они функционируют независимо друг от друга, но зафиксированы в один узел. В итоге солнечные батареи передвигаются согласно параметрам. Они имеют несколько подвидов:

• С 2-я вращающимися осями и упорной плоскостью. Фотоэлектрические модули фиксируются на плоскости которая устанавливается на круглую платформу. Может напоминать рельс. Позволяет закрепить больше элементов. Основной минус — это большая площадь для установки.
• С 2-я осями, но на несущем столбе. Солнечные панели укрепляются на специальном столбе. На верху столба ставится площадка на которой крепится механизм разворота. 2-й уровень свободы реализуется как у трекеров с одной оси.

Как сделать поворачивающее устройство для солнечных батарей своими руками?

Для этого потребуется заготовить необходимые части:

1. Электронное устройство для контроля функционирования трекера.
2. Каркас для установки. Обычно его изготавливают из металла.
3. Устройство для преобразования энергии чтобы поворачивающие двигатели работали от фото элементов.
4. Средства защиты солнечных модулей от плохой погоды.
5. Механизмы, которые поворачивают каркас и осуществляют контроль процесса.

Алгоритм изготовления трекера своими руками

1. Приобретаете металлический профиль и из него создаете удерживающий каркас. Сечение профиля подбираете на глаз. Параметры данной установки зависят от того, сколько солнечных батарей на нее будет установлено. Данная деталь задает вид трекера. То есть на этом этапе определяется сколько передвигаемых осей будет и как они будут располагаться в пространстве. Для воплощения этой конструкции в жизнь требуется опыт работы со сварочным аппаратом и электрическим ручными инструментами.
2. Чтобы трекер поворачивался горизонтально применяется серодвигатель. За счет его можно выполнять повороты в разные направления. Чтобы управлять данным устройством нужно сделать специальный электрический прибор. В основе этого пульта управления лежат фоторезисторы. Схему можно найти в интернете. Но лучше всего приобрести готовое устройство.
3. Чтобы установка вращалась вокруг вертикальной оси можно подключить к ней часовой механизм. Для этого нужно припаять электрические контакты к стрелке часов (подвижный контакт) и к часовым отметкам на циферблате (неподвижный контакт). Создав один подобный контакт, например, на 12 часах циферблата, двигатель станет запускаться 1 раз в час. Если выполнить еще 1-н не двигающий контакт на шести часах, движок будет запускаться через 30 минут. Двигатель работает в следующем порядке: самая длинная стрелка выполняет поворот и проходит через 12 часов, контакты сцепляются, цепь регулирования двигателем привода замыкается, движок выполняет поворот панели. Чтобы выполнить поворот в горизонтальной оси можно задействовать принцип водяных часов. В таком случае солнечные батареи примут горизонтальную позицию. С одного конца к модулю крепится утяжеление в виде кирпича или еще что-то. С другой устанавливается канистра с водой с таким же весом, как и кирпичи. Создаются отверстия в канистре с водой. В итоге вода вытекает и под действием изменения массы солнечный модуль делает поворот. Диаметр отверстий в емкости и их количество определяется на глаз. С этим следует поэкспериментировать.
4. Для защиты от осадков можно использовать любой подходящий материал.
5. Чтобы автоматически управлять системой потребуется создать для этого специальное устройство. Но лучше всего прикупить его в магазине.
6. Система подключается к инвертору. Это нужно для преобразования постоянного тока в переменный. Если имеются знание в области радиотехнике тогда его можно без проблем собрать самостоятельно.

Таким образом создается трекер для солнечных батарей. Надеемся данная информация была полезной!

 

Batareykaa.ru

Механизм ориентации солнечных панелей – Блог CLR

29/03/2018

Солнце – одно из самых ценных сокровищ Земли, поэтому страны все чаще используют преимущества, предоставляемые технологиями. и установить солнечных панелей с целью получения чистой, возобновляемой энергии .

Установка солнечной панели не гарантирует максимальную производительность; решающий фактор в отношении КПД при получении фотоэлектрической энергии заключается в установке солнечного трекера на панели.

Хотите узнать больше о фотогальванических установках и ориентации солнечных панелей? Продолжайте читать!

 

Говоря об установке фотоэлектрических панелей , мы можем выделить два типа установок: те, которые изолированы от электросети, и те, которые подключены к ней. И наоборот, говоря о эффективность установки, мы в основном ориентируемся на используемый тип панели — монокристаллические элементы, поликристаллические элементы и аморфные элементы — и на то, имеет ли панель солнечный трекер . Использование солнечных трекеров все чаще встречается в фотоэлектрических установках из-за их больших преимуществ.

Солнечное излучение зависит от вращательных движений солнца и меняется в зависимости от широты и времени года. Пока в зимой наклонение максимальное, а энергетическая мощность солнечных лучей минимальна, так как солнце находится низко над горизонтом и видно очень мало часов в течение дня, летом солнце находится высоко в небе, остается видимым более часов в течение дня, и солнечные лучи падают более перпендикулярно и с более высоким выходом энергии.

 

Вот почему важно знать точную ориентацию и наклон в нашем местоположении , что позволит нам выбрать правильный ориентация солнечных панелей , увеличивающая площадь, подверженную солнечному излучению, и получение максимальной энергии.

Также крайне важно знать различных панелей , которые можно найти в фотогальванических установках :

• Стационарная : не имеет системы слежения, чтобы ориентировать ее перпендикулярно солнцу. Лежа неподвижно в оптимальном положении, чтобы получить максимально возможную энергию в течение всего года. Это вариант, который захватывает наименьшее количество энергии.
• Одноосный трекер : панель вращается по одной оси, но остается неподвижной по двум другим. Таким образом, он отслеживает орбиту солнца, но не перпендикулярен направлению солнечных лучей. Эти типы трекеров включают в себя несколько подтипов в зависимости от оси вращения и компоновки панели.
• Двухосный трекер : панель движется по двум осям, чтобы всегда быть перпендикулярной солнцу, тем самым улавливая максимально возможную энергию.

 

Преимущества использования механизма ориентации солнечной панели

• Заметное увеличение количества излучения, принимаемого панелью
• Увеличение производства энергии фотогальваническими генераторами
• Улучшение выработки выходной мощности
• Создает большую мощность больше часов в день

 

Благодаря использованию механизмов, которые изменяют наклон солнечных панелей в зависимости от широты, производство электроэнергии по отношению к стационарным установкам может быть увеличено до 30% с одноосными трекерами и до 40% с использованием двухосных трекеров .

Хотите максимально увеличить мощность, вырабатываемую вашими солнечными панелями? Расскажите нам, что вам нужно, и наша команда дизайнеров предложит вам индивидуальное решение вашей проблемы, всегда гарантируя высочайшее качество.

Эффективны ли вращающиеся солнечные панели?

Вращающийся 9Солнечные панели 0112 в последнее время привлекают большое внимание средств массовой информации, и на первый взгляд кажется, что они имеют некоторые преимущества. Системы слежения перемещают панели в течение дня, чтобы они были обращены к солнцу. Чем дольше они находятся на одной линии с солнцем, тем больше энергии они могут производить — по крайней мере, в этом их идея. В действительности, однако, движущиеся солнечные панели могут быть не самым практичным выбором для многих домов и предприятий.

Системы слежения стоят больше, чем системы с фиксированным наклоном

При прямом сравнении с солнечными установками с фиксированным наклоном вращающиеся системы практически всегда будут дороже. Это связано с несколькими факторами. Во-первых, у панелей слежения есть детали и оборудование, производство которых обходится дороже, чем производство стационарных панелей, особенно для систем, которые отслеживают солнце более чем по одной оси. Сложность установки вращающихся систем солнечных панелей также может привести к дополнительным расходам. В течение всего срока службы системы затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание движущихся панелей, как правило, выше, чем затраты на содержание систем с фиксированным наклоном. Необходимо также учитывать затраты на землепользование, поскольку для эффективного функционирования панели слежения должны быть разнесены на большую площадь.

Вращающиеся солнечные панели склонны к поломкам

Поскольку в них нет движущихся частей, солнечные системы с фиксированным наклоном не требуют особого ухода, кроме периодического осмотра. С другой стороны, вращающиеся панели необходимо регулярно обслуживать, чтобы поддерживать оборудование в хорошем рабочем состоянии. В системах слежения панели поддерживаются на поворотных платформах с колесами, приводимыми в действие моторизованным приводом, для перемещения платформ по кольцевым каналам. Ожидается, что солнечные энергетические системы будут работать не менее 20 лет, и это достаточно много времени для возникновения проблем с механизированными частями. Благодаря большому количеству движущихся частей и частей системы слежения гораздо чаще выходят из строя, чем системы с фиксированным наклоном.

Наземные солнечные панели с фиксированным наклоном обеспечивают преимущества

Фотогальванические или фотогальванические системы часто устанавливаются на крышах, так как это может быть эффективным для того, чтобы панели были полностью видны солнцу. Однако для некоторых крыш это может быть неприемлемым вариантом из-за ориентации здания, конструкции крыши или нависающих деревьев и растительности. В этих случаях рекомендуется наземная установка. Наземные системы слежения за солнечными панелями не гарантируют значительного улучшения количества энергии, собираемой по сравнению со стационарными панелями.