Tam otomatik güneş takip sisteminin özü, güneşin konumunu doğru bir şekilde algılamak ve ayarlamaları yönlendirmektir. Farklı durumlardaki uygulamalarını bir araya getireceğim ve çalışma prensibini üç temel noktadan detaylı olarak açıklayacağım: sensör tespiti, kontrol sistemi analizi ve karar verme ile mekanik iletim ayarı.
Tam otomatik güneş takip sisteminin çalışma prensibi, esas olarak güneşin konumunun gerçek zamanlı izlenmesi ve hassas kontrolüne dayanmaktadır. Sensörlerin, kontrol sistemlerinin ve mekanik iletim cihazlarının koordineli çalışmasıyla, aşağıdaki gibi güneşin otomatik olarak takip edilmesi sağlanır:
Güneş konum tespiti: Tam otomatik güneş takip sistemi, güneşin konumunu gerçek zamanlı olarak tespit etmek için birden fazla sensöre dayanır. Yaygın olanlar arasında fotoelektrik sensörler ve astronomik takvim hesaplama yöntemlerinin kombinasyonu bulunur. Fotoelektrik sensörler genellikle farklı yönlere dağıtılmış birden fazla fotovoltaik hücreden oluşur. Güneş ışığı vurduğunda, her bir fotovoltaik hücre tarafından alınan ışığın yoğunluğu farklıdır. Farklı fotovoltaik hücrelerin çıkış sinyallerini karşılaştırarak, güneşin azimut ve yükseklik açıları belirlenebilir. Astronomik takvim hesaplama kuralları, Dünya'nın Güneş etrafındaki devrimi ve rotasyonunun yasalarına dayanır ve tarih, saat ve coğrafi konum gibi bilgilerle birleştirilerek, önceden belirlenmiş matematiksel modeller aracılığıyla güneşin gökyüzündeki teorik konumunu hesaplar. Büyük ölçekli güneş enerjisi santrallerinde, yüksek hassasiyetli güneş konum sensörleri, güneşin azimut ve yükseklik açılarını izleyerek sonraki ayarlamalar için veri desteği sağlar.
Sinyal işleme ve kontrol karar verme: Sensör tarafından algılanan güneş konum sinyali, genellikle gömülü bir mikroişlemci veya bilgisayar kontrol sistemi olan kontrol sistemine iletilir. Kontrol sistemi sinyalleri analiz eder ve işler, sensör tarafından algılanan güneşin gerçek konumunu fotovoltaik panelin veya gözlem ekipmanının mevcut açısıyla karşılaştırır ve ayarlanması gereken açı farkını hesaplar. Daha sonra, önceden belirlenmiş kontrol stratejisi ve algoritmasına dayanarak, açı ayarlaması için mekanik iletim cihazını çalıştırmak üzere ilgili kontrol talimatları oluşturulur. Astronomik bilimsel araştırma gözlem durumlarında, bilgisayar yazılımı aracılığıyla gözlem parametreleri ayarlandıktan sonra, kontrol sistemi önceden belirlenmiş programa göre gözlem ekipmanının açısının nasıl ayarlanacağına otomatik olarak karar verebilir.
Mekanik İletim ve Açı Ayarı: Kontrol sistemi tarafından verilen talimatlar, mekanik iletim cihazına iletilir. Yaygın mekanik iletim yöntemleri arasında elektrikli itme çubukları, dişliler veya kurşun vidalarla birleştirilmiş kademeli motorlar vb. bulunur. Talimatı aldıktan sonra, mekanik iletim cihazı, fotovoltaik panel desteğini veya gözlem ekipmanı desteğini gerektiği gibi döndürmek veya eğmek için hareket ettirir ve fotovoltaik paneli veya gözlem ekipmanını güneş ışığına dik veya belirli bir açıda olacak şekilde ayarlar. Örneğin, tarımsal sera fotovoltaik sistemlerinde, tek eksenli tam otomatik güneş takip sistemi, kontrol sisteminin talimatlarına göre mekanik iletim cihazları aracılığıyla fotovoltaik panellerin açısını ayarlar ve böylece ürünlerin yeterli ışık almasını sağlarken güneş radyasyonunun verimli bir şekilde alınmasını da garanti eder.
Geri Bildirim ve Düzeltme: İzleme doğruluğunu sağlamak için sistem, bir geri bildirim mekanizması da içerecektir. Açı sensörleri genellikle mekanik iletim cihazlarına monte edilerek fotovoltaik panellerin veya gözlem ekipmanının gerçek açısını gerçek zamanlı olarak izler ve bu açı bilgisini kontrol sistemine geri bildirir. Kontrol sistemi, gerçek açıyı hedef açıyla karşılaştırır. Bir sapma varsa, açıyı düzeltmek ve izleme doğruluğunu sağlamak için tekrar bir ayarlama talimatı verir. Sürekli algılama, hesaplama, ayarlama ve geri bildirim yoluyla, tam otomatik güneş takip sistemi, güneşin konumundaki değişiklikleri sürekli ve doğru bir şekilde takip edebilir.
Büyük ölçekli güneş enerjisi santrallerinin enerji üretim verimliliğinin artırılmasına yönelik bir örnek
(1) Proje Arka Planı
Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunan büyük ölçekli, yere monte edilmiş bir güneş enerjisi santralinin kurulu kapasitesi 50 megavattır. Başlangıçta fotovoltaik panelleri monte etmek için sabit braketler kullanılmıştır. Güneşin konumundaki değişiklikleri gerçek zamanlı olarak takip edememe nedeniyle, fotovoltaik panellerin aldığı güneş radyasyonu miktarı sınırlı kalmış ve bu da nispeten düşük bir enerji üretim verimliliğine yol açmıştır. Özellikle sabah erken saatlerde, akşam geç saatlerde ve mevsim geçişlerinde enerji üretim kaybı önemli olmuştur. Santralin enerji üretim verimliliğini artırmak için, santral işletmecisi otomatik bir güneş takip sistemi kullanmaya karar vermiştir.
(2) Çözümler
Santral içindeki fotovoltaik panel braketleri gruplar halinde değiştirilir ve çift eksenli tam otomatik güneş takip sistemleri kurulur. Bu takip sistemi, yüksek hassasiyetli güneş konum sensörleri aracılığıyla güneşin azimut ve yükseklik açılarını gerçek zamanlı olarak izler. Gelişmiş bir kontrol sistemiyle birlikte, fotovoltaik panellerin açısını otomatik olarak ayarlamak için braketi hareket ettirir ve fotovoltaik panellerin her zaman güneş ışığına dik olmasını sağlar. Bu arada, takip sistemi santralin akıllı yönetim sistemine bağlanarak uzaktan izleme ve arıza erken uyarısı sağlar.
(3) Uygulama Etkisi
Tam otomatik güneş takip sisteminin kurulumundan sonra, güneş enerjisi santralinin enerji üretim verimliliği önemli ölçüde iyileştirildi. İstatistiklere göre, yıllık enerji üretimi öncesine kıyasla %25 ila %30 oranında artarken, ortalama günlük enerji üretiminde de önemli bir artış kaydedildi. Kış ve yağmurlu günler gibi yetersiz ışık koşullarında enerji üretim avantajı daha da belirgin hale geliyor. Santralin yatırım getirisi önemli ölçüde arttı ve ekipman yenileme maliyetinin planlanandan 2 ila 3 yıl önce geri kazanılması bekleniyor.
Astronomik bilimsel araştırma gözlemlerinde hassas konumlandırma örneği
(1) Proje Arka Planı
Rusya'daki belirli bir astronomik araştırma kurumu güneş gözlemi araştırması yürütürken, geleneksel manuel ayarlamalı gözlem ekipmanları, güneşin yüksek hassasiyetli ve uzun süreli takibi ve gözlemi ihtiyacını karşılayamadığı için sürekli ve doğru güneş verileri elde etmek zorlaştı. Bilimsel araştırma ve gözlem düzeyini yükseltmek için kurum, gözleme yardımcı olmak üzere tamamen otomatik güneş takip sistemleri kullanmaya karar verdi.
(2) Çözümler
Bilimsel araştırmalar için özel olarak tasarlanmış yüksek hassasiyetli, tam otomatik bir güneş takip sistemi seçilmiştir. Bu takip sisteminin konumlandırma doğruluğu 0,1°'ye ulaşabilir ve yüksek kararlılığa ve parazit önleme yeteneğine sahiptir. Takip sistemi, güneş teleskopları ve spektrometreler gibi bilimsel araştırma gözlem ekipmanlarıyla doğrudan bağlantılıdır ve hassas bir şekilde kalibre edilmiştir. Gözlem parametreleri bilgisayar yazılımı aracılığıyla ayarlanır; bu sayede takip sistemi, önceden ayarlanmış programa göre gözlem ekipmanının açısını otomatik olarak ayarlayarak güneşin yörüngesini gerçek zamanlı olarak takip eder.
(3) Uygulama Etkisi
Tam otomatik güneş takip sistemi kullanıma alındıktan sonra, araştırmacılar güneşin uzun vadeli ve yüksek hassasiyetli takibini ve gözlemini kolaylıkla gerçekleştirebildiler. Gözlem verilerinin sürekliliği ve doğruluğu önemli ölçüde iyileştirildi, böylece ekipman ayarlamasındaki zamansızlıktan kaynaklanan veri kaybı ve hatalar etkili bir şekilde azaltıldı. Bu takip sistemi sayesinde araştırma ekibi, güneş aktivitesi verilerinden daha bol miktarda veri elde etti ve güneş lekesi araştırması ve koronal gözlem gibi alanlarda birçok önemli bilimsel araştırma sonucuna ulaştı.
Tarım seralarında fotovoltaik sistemlerin işbirliğine dayalı optimizasyonuna dair bir örnek
(1) Proje Arka Planı
Brezilya'da bulunan belirli bir tarımsal fotovoltaik entegre serada, fotovoltaik paneller sabit bir şekilde monte edilmiştir. Sera içindeki bitkilerin ışık ihtiyacını karşılarken, güneş enerjisinden tam olarak elektrik üretimi için yararlanamamaktadır. Tarımsal üretim ve fotovoltaik enerji üretiminin koordineli optimizasyonunu sağlamak ve seraların toplam gelirini artırmak için işletmeci, tam otomatik güneş takip sistemleri kurmaya karar vermiştir.
(2) Çözümler
Tek eksenli, tam otomatik bir güneş takip sistemi kurun. Bu takip sistemi, güneşin konumuna göre fotovoltaik panellerin açısını ayarlayabilir. Sera içindeki bitkiler için güneş ışığının süresini ve yoğunluğunu güvence altına alırken, bitkiler en yüksek düzeyde güneş ışınımı alabilir. Akıllı kontrol sistemi sayesinde, fotovoltaik panellerin açı ayar aralığı, aşırı güneş ışığının bitkilerin büyümesini etkilemesini önleyecek şekilde ayarlanabilir. Aynı zamanda, takip sistemi seranın çevresel izleme sistemiyle bağlantılıdır ve bitkilerin büyüme ihtiyaçlarına göre fotovoltaik panellerin açısını gerçek zamanlı olarak ayarlar.
(3) Uygulama Etkisi
Tam otomatik güneş takip sisteminin kurulumundan sonra, tarımsal seraların fotovoltaik enerji üretimi yaklaşık %20 oranında artarak, bitkilerin normal büyümesini etkilemeden güneş enerjisi kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılmasını sağlamıştır. Seradaki bitkiler daha homojen ışık koşulları sayesinde iyi bir şekilde büyümüş, hem verim hem de kalite artmıştır. Tarım ve fotovoltaik endüstrisi arasındaki sinerji dikkat çekicidir ve seraların toplam geliri öncesine göre %15 ila %20 oranında artmıştır.
Yukarıdaki örnekler, tam otomatik güneş takip sistemlerinin farklı alanlardaki uygulama başarılarını göstermektedir. Belirli senaryo örnekleri hakkında daha fazla bilgi edinmek veya içerik değişikliği için önerileriniz varsa, lütfen istediğiniz zaman bana bildirin.
Lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.
Tel: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Şirket web sitesi:www.hondetechco.com
Yayın tarihi: 18 Haz-2025