Menu

Panels Photovoltaische Solarenergie

Solartracker

Solartracker

Ein Solartracker ist ein mechanisches Gerät - ein automatischer Vorgang, mit dem Sonnenstrahlen von einem Photovoltaik-Modul, einem Solarthermie-Modul oder einem Solarkonzentrator günstig gesteuert werden. Der Solartracker erhöht die Leistung der aufgenommenen Sonnenenergie und damit die tatsächliche Leistung des Geräts für erneuerbare Energien. Ein Solartracker ist der Heliostat. In der Vergangenheit waren die ersten solaren Nachführsysteme solche, die sich auf künstlichen Satelliten in den jeweiligen Solarmodulen im Orbit befanden.

Das Hauptziel eines Trackers besteht darin, die Effizienz des an Bord befindlichen Geräts zu maximieren. Auf dem Gebiet der Photovoltaik werden Module, die auf einem Tracker montiert sind, im Allgemeinen geometrisch auf einer einzelnen Platte angeordnet, was die Verwendung eines Trackers für jedes einzelne Modul vermeidet.

Auf dem Gebiet der Sonnenkonzentration ist ein Solartracker nützlich, um den durch das Paraboloid erzeugten Feuerpunkt im Kanalelement der zu erhitzenden Flüssigkeit konstant zu halten. Je größer die senkrechte Ausrichtung mit den Sonnenstrahlen ist, desto größer ist der Wirkungsgrad der thermodynamischen Umwandlung und der Wärmeenergie, die für dieselbe Oberfläche erzeugt wird. Je geringer die Oberfläche des Solarmoduls, die für dieselbe erforderliche Leistung benötigt wird, desto geringer sind die Installationskosten .

Vor- und Nachteile des Solar Trackers

In allen vorgenannten Fällen manifestieren sich die negativen Seiten der Solartracker in mechanischen Problemen, die zwangsläufig mit dem Verschleiß der Zeit einhergehen, wodurch die Anlage stillgelegt wird. Tracer-Servomechanismen sind schlecht belastete Organe, unterliegen jedoch naturgemäß seit mindestens 20 Jahren widrigen Witterungsbedingungen. Diese Grenzwerte müssen eingehalten werden, indem sowohl rechtzeitig als auch nach den Erhebungen, die zusammen mit jeder Reinigungsphase des Systems durchgeführt werden, ein umsichtiges Wartungsprogramm erstellt wird.

Der Stromverbrauch von elektronischen Bauteilen ist in einem modernen System vernachlässigbar gering

Die ordentliche Wartung ist in der Regel einfach, und im Bereich der Photovoltaik profitieren Sie von einer geringeren Empfindlichkeit des Photovoltaikeffekts gegenüber Staub, der sich auf der Oberfläche der Module ablagert, dank des besseren durchschnittlichen Einfallswinkels der Sonnenstrahlung.

Die bisher vorliegenden Fallstudien belegen, dass das rentabelste Einsatzgebiet für Solartracker das von großen Landpflanzen ist.

Klassifizierung von Solartrackern

Solartracker werden nach ihren Konstruktionsmerkmalen unterteilt nach:

  • Freiheitsgrade angeboten. Solartracker bieten dem Panel die Freiheit, sich ein- oder zweiachsig zu bewegen.
  • Stromversorgung für den Orientierungsmechanismus;
  • Art der elektronischen Steuerung.

Tracker zu einem Freiheitsgrad

X-Achse

Tilt-Tracker lassen sich am einfachsten um die Ost-West-Achse drehen. Das Solarpanel steigt oder fällt (normalerweise zweimal im Jahr manuell) in Richtung Horizont, so dass der Winkel zum Boden entsprechend der Saisonalität statistisch optimal ist. In der Praxis wird ein Kippfolger unter Verwendung von teleskopischen mechanischen Profilen hergestellt, um die Photovoltaikplatte in Bezug auf den Horizont anzuheben oder abzusenken. Diese Tracker ähneln konzeptionell dem anhebbaren Regal einer Schulbank und bieten eine Produktionssteigerung von weniger als 10%, um einen Servomechanismus nur selten zu rechtfertigen.

Y-Achse

Die Tracker verfolgen die Sonne auf ihrer täglichen Reise unabhängig von der Jahreszeit über den gesamten Himmel. 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 mit geringen Breitengraden, in denen der Sonnenweg im Jahresdurchschnitt breiter ist. Die für diese Strukturen erforderliche Drehung ist breiter als die Neigung, manchmal bis zu ± 60 °.

Diese Anhänger lassen jede Reihe von Photovoltaikmodulen wie einen Grill aussehen, der dem Äquator zugewandt ist. Diese Art von Tracker erzielt eine höhere Leistung als Tracker entlang der X-Achse und ermöglicht eine Steigerung der Energieerzeugung um ca. 15% im Vergleich zu einer festen Photovoltaikanlage.

Eine erweiterte Funktion dieser Nachfolger heißt Rückstoß und löst das Problem der Verschattung, die die Reihen von Photovoltaikmodulen zwangsläufig bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang bis zum Horizont verursachen. Diese Technik erfordert, dass die Servomechanismen die Module nur im zentralen Band des Tages nach den Sonnenstrahlen ausrichten, jedoch in der Nähe von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang rückwärts verfolgen.

Die nächtliche Position eines Photovoltaikfeldes mit Rückstoß ist in Bezug auf den Boden vollkommen horizontal, und nach dem Morgengrauen wird die Fehlausrichtung der Module senkrecht zu den Sonnenstrahlen zunehmend verringert, wenn die Schatten dies zulassen. Ein ähnlicher Vorgang wird vor Sonnenuntergang durchgeführt, wobei das Photovoltaikfeld während der Nachtperiode in eine horizontale Position zurückgebracht wird.

Z-Achse

Azimut- (oder Gier-) Anhänger haben einen Freiheitsgrad mit einer Zenitachse - Nadir. Zu diesem Zweck wird das Paneel bodenbündig auf einem servounterstützten Drehsockel montiert. Die daraus resultierende Steigerung der Stromerzeugung beträgt ca. 25%.

Polarachse

Die Verfolger der Polarachsen bewegen sich auf einer einzigen Achse, die in Bezug auf den Boden geneigt und ungefähr parallel zur Erddrehachse ist. Diese Achse ähnelt der Achse, um die die Sonne ihren Weg in den Himmel zeichnet. Die Achse ist ähnlich, aber nicht gleich, da sich der Sonnenweg in Bezug auf den Boden in den verschiedenen Jahreszeiten ändert. Dieses Rotationssystem des Photovoltaik-Paneels um eine einzige Achse sorgt dafür, dass das Paneel den ganzen Tag über senkrecht zur Sonne steht (wobei die Sommer-Winter-Schwankungen des Sonnenwegs immer vernachlässigt werden) und bietet die maximale Effizienz, die erzielt werden kann mit einer einzigen Drehachse.

Solartracker mit zwei Freiheitsgraden

Die modernsten Solartracker verfügen über zwei Freiheitsgrade, um die orthogonalen Photovoltaikmodule in Echtzeit perfekt auf die Sonnenstrahlen auszurichten. Der billigste, aber nicht der einzige Weg, dies zu tun, besteht darin, einen Tracker auf einen anderen zu montieren. Mit diesen Solartrackern steigt die Stromerzeugung um bis zu 35% bis 40%, jedoch mit größerer konstruktiver Komplexität.

Stromversorgung

Basierend auf der Macht, die für die Verfolgerbewegung notwendig ist, können wir sie in folgende Bereiche unterteilen:

  • Aktive Tracker, falls durch Getriebemotoren aktiviert;
  • Passive Tracker, wenn sie durch autonome physikalische Phänomene wie Wärmeausdehnung von Gas oder was auch immer in Bewegung gesetzt werden.
valoración: 3 - votos 1

Geändert am: 8. Oktober 2019