Ein Photovoltaik-Solartracker ist ein mechanisches Gerät zum Drehen von PV-Modulen, um einen optimalen Winkel bezüglich der Sonnenstrahlen zu erreichen.
Je größer die senkrechte Ausrichtung zu den Sonnenstrahlen, desto größer der Wirkungsgrad. Aus diesem Grund verbessert die Installation von Solarmodulen mit einem Photovoltaik-Tracker die Leistung der elektrischen Energieabgabe.
PV-Module, die auf einem Nachführsystem montiert sind, werden normalerweise in einem einzigen Modul angeordnet. Auf diese Weise kann die Anzahl der Photovoltaik-Tracker in Solaranlagen reduziert werden.
Auch in solarthermischen Kraftwerken werden derartige Systeme eingesetzt. In diesem Fall ist die Solarlichtfolgeplatte so ausgerichtet, dass sie die gesamte Sonnenstrahlung an einem Punkt reflektiert und die Wärmeübertragungsflüssigkeit erwärmt.
Es gibt drei Arten von Solartrackern:
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Manuelle Tracker sind bodenmontierte Strukturen, die eine physische Person manipulieren kann, um die Neigung der Sonnenkollektoren zu ändern.
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Aktive Tracker drehen PV-Module mit Hilfe einer externen Stromversorgung.
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Passive Tracker-Solarsysteme drehen Sonnenkollektoren ohne externe Energiequelle.
Vor- und Nachteile von Solar-Tracking-Systemen
Solarprojekte mit Tracker haben folgende Vor- und Nachteile:
Nachteile von Solartrackern
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Das Auftreten mechanischer Probleme aufgrund von Verschleiß im Laufe der Zeit.
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Elektronische Mechanismen und Sensoren sind mindestens 20 Jahre lang rauen Wetterbedingungen ausgesetzt und müssen wahrscheinlich ersetzt werden.
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Größere Wartung dieser Art von Solarenergieanlage.
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Die anfänglichen Kosten für die Solarinstallation sind höher, obwohl sie durch eine höhere Solarstromleistung kompensiert werden.
Vorteile von Solartrackern:
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Durch den besseren Einfallswinkel der Sonnenstrahlung weisen Solarzellen eine geringere Empfindlichkeit des photovoltaischen Effekts gegenüber auf der Oberfläche abgelagertem Staub auf.
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Die Stromproduktion ist aufgrund der besseren Leistung der Solarmodule höher.
Manueller Solartracker
Manuelle Tracker erfordern, dass jemand die Paneele zu verschiedenen Tageszeiten physisch anpasst, um die Sonne zu verfolgen.
Dieses System ist nicht immer praktisch, da Sie jemanden benötigen, der die Sonne ständig überwacht und die Position des Solarmodulsystems ändert. Es vereinfacht jedoch den Aufbau – ist also billiger – und ermöglicht es uns, die Produktivität unserer Solarstromanlage zu steigern.
Aktive Tracker
Aktive Tracker verlassen sich auf Hydraulikmotoren oder Zylinder, um die Position zu ändern. Die aktiven Tracker-Motoren bewegen die Photovoltaikmodule zur Sonne. Dies ist zwar bequemer als manuelle Raupen, aber die beweglichen Teile des Motors könnten leicht brechen. Diese Situation könnte während der Lebensdauer des Systems zu höheren Wartungskosten führen.
Die benötigte Energie kann auch von der gleichen PV-Anlage geliefert werden.
Von dort aus können Solartracker anhand der Richtung, in die sie sich bewegen, weiter klassifiziert werden. Ein Solartracker kann sein:
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einachsiger Tracker
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zweiachsiger Tracker
Einachsiger Solartracker
Es gibt vier Arten von einachsigen Nachführsystemen, die sich in ihren Strategien leicht unterscheiden:
X-Achsen-Tracker
Neigungsfolger sind am einfachsten herzustellen. Die Photovoltaikmodule sind nach Süden ausgerichtet und drehen sich um die Ost-West-Achse.
Das Solarpanel wird (normalerweise zweimal im Jahr manuell) in Richtung Horizont angehoben oder abgesenkt, damit der Winkel zum Boden je nach Jahreszeit optimal ist.
und Achstracker
Y-Achsen-Tracker zielen darauf ab, auf ihrer täglichen Reise zu jeder Jahreszeit der Sonne über den Himmel zu folgen.
In diesem Fall ist die Rotationsachse Nord-Süd, während die Höhe der Sonne über dem Horizont ignoriert wird. Diese Tracker eignen sich besonders für Länder in niedrigen Breiten, in denen die Sonnenbahn im Jahresdurchschnitt breiter ist.
Z-Achsen-Tracker
Azimut-Solartracker haben einen Freiheitsgrad mit einer Zenit-Nadir-Achse. Dazu wird das Panel bündig mit dem Boden auf einem servounterstützten Schwenkfuß montiert. Die daraus resultierende Steigerung der Stromerzeugung beträgt fast 25 %.
Polarachsen-Tracker
Polarachsen-Tracker bewegen sich auf einer einzigen Achse, die relativ zum Boden geneigt und nahezu parallel zur Rotationsachse der Erde ist. Diese Achse ähnelt der Stelle, an der die Sonne ihren Weg am Himmel verfolgt.
Daher schafft es dieses Rotationssystem, das Panel den ganzen Tag über senkrecht zur Sonne zu halten. Darüber hinaus bietet es die maximale Effizienz, die mit einer einzigen Rotationsachse erzielt werden kann.
Zweiachsige Tracker
Die ausgeklügeltsten Solartracker haben zwei Freiheitsgrade, sodass sie sich um zwei Achsen drehen können.
Ein zweiachsiger Photovoltaik-Tracker zielt darauf ab, die orthogonalen Photovoltaikmodule in Echtzeit perfekt auf die Strahlung auszurichten. Der billigste Weg besteht darin, einen Anhänger an einem anderen zu montieren.
Mit diesen Solartrackern steigt die Stromproduktion im Vergleich zu festen Panels um bis zu 40 %.
Passive Solartracker
Passive Tracker können auch die Sonneneinstrahlung nachführen, benötigen in diesem Fall aber keine externe Stromversorgung.
Die Energie zum Antrieb passiver Tracker kommt von der Sonne. Sie enthalten eine Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt, die durch Sonneneinstrahlung in Gas umgewandelt wird und sich ausdehnt. Daher übt die Flüssigkeitsausdehnung eine Kraft aus und das Neigungssystem gerät aus dem Gleichgewicht.
Dieses Ungleichgewicht bewirkt, dass die Paneele in Richtung der Sonnenstrahlen kippen.
Die Aktuatoren sind strategisch so positioniert, dass sie sich je nach Ort, an dem wir die Kraft ausüben wollen, unterschiedlich ausdehnen.