Ekipman Genel Bakışı
Tam otomatik güneş takip cihazı, güneşin azimut ve yüksekliğini gerçek zamanlı olarak algılayan ve fotovoltaik panelleri, yoğunlaştırıcıları veya gözlem ekipmanlarını çalıştırarak güneş ışınlarıyla her zaman en iyi açıyı koruyan akıllı bir sistemdir. Sabit güneş cihazlarına kıyasla enerji alım verimliliğini %20-40 oranında artırabilir ve fotovoltaik enerji üretimi, tarımsal ışık düzenlemesi, astronomik gözlem ve diğer alanlarda önemli bir değere sahiptir.
Çekirdek teknoloji bileşimi
Algı sistemi
Fotoelektrik sensör dizisi: Güneş ışığı yoğunluğu dağılımındaki farkı tespit etmek için dört kadranlı fotodiyot veya CCD görüntü sensörü kullanın
Astronomik algoritma telafisi: Dahili GPS konumlandırma ve astronomik takvim veritabanı, yağmurlu havalarda güneşin yörüngesini hesaplar ve tahmin eder
Çok kaynaklı füzyon algılama: Işık yoğunluğu, sıcaklık ve rüzgar hızı sensörlerini birleştirerek anti-parazit konumlandırma (örneğin, güneş ışığını ışık parazitinden ayırt etme) elde edin
Kontrol sistemi
Çift eksenli tahrik yapısı:
Yatay dönüş ekseni (azimut): Adım motoru 0-360° dönüşü kontrol eder, doğruluk ±0,1°
Eğim ayar ekseni (yükseklik açısı): Doğrusal itme çubuğu, dört mevsimde güneş irtifasındaki değişime uyum sağlamak için -15°~90° ayarlama sağlar
Uyarlanabilir kontrol algoritması: Enerji tüketimini azaltmak için motor hızını dinamik olarak ayarlamak üzere PID kapalı devre kontrolünü kullanın
Mekanik yapı
Hafif kompozit braket: Karbon fiber malzeme, 10:1'lik bir mukavemet-ağırlık oranına ve 10'luk bir rüzgar direnci seviyesine ulaşır
Kendi kendini temizleyen yatak sistemi: IP68 koruma seviyesi, dahili grafit yağlama tabakası ve çöl ortamında sürekli çalışma ömrü 5 yılı aşıyor
Tipik uygulama durumları
1. Yüksek güçlü yoğunlaştırılmış fotovoltaik enerji santrali (CPV)
Array Technologies DuraTrack HZ v3 izleme sistemi, BAE, Dubai'deki Güneş Parkında, III-V çok bağlantılı güneş hücreleriyle birlikte konuşlandırıldı:
Çift eksenli izleme, %41'lik bir ışık enerjisi dönüşüm verimliliği sağlar (sabit braketler yalnızca %32'dir)
Kasırga modu ile donatılmıştır: Rüzgar hızı 25 m/s'yi aştığında, fotovoltaik panel yapısal hasar riskini azaltmak için otomatik olarak rüzgara dayanıklı bir açıya ayarlanır
2. Akıllı tarımsal güneş serası
Hollanda'daki Wageningen Üniversitesi, SolarEdge Ayçiçeği takip sistemini domates serasına entegre ediyor:
Güneş ışığının geliş açısı, ışığın düzgünlüğünü %65 oranında artırmak için reflektör dizisi aracılığıyla dinamik olarak ayarlanır
Bitki büyüme modeliyle birleştirildiğinde, öğle vakti yoğun ışık döneminde yaprakların yanmasını önlemek için otomatik olarak 15° sapma yapar.
3. Uzay astronomik gözlem platformu
Çin Bilimler Akademisi'ne bağlı Yunnan Gözlemevi, ASA DDM85 ekvatoral izleme sistemini kullanıyor:
Yıldız izleme modunda, açısal çözünürlük 0,05 ark saniyeye ulaşır ve derin gökyüzü nesnelerinin uzun süreli pozlama gereksinimlerini karşılar
Dünyanın dönüşünü telafi etmek için kuvars jiroskoplar kullanıldığında, 24 saatlik izleme hatası 3 ark dakikadan azdır
4. Akıllı şehir sokak aydınlatma sistemi
Shenzhen Qianhai bölgesi pilot SolarTree fotovoltaik sokak lambaları:
Çift eksenli izleme + monokristalin silikon hücreler, ortalama günlük güç üretiminin 4,2 kWh'ye ulaşmasını sağlayarak yağmurlu ve bulutlu havalarda 72 saatlik pil ömrünü destekler
Rüzgar direncini azaltmak ve 5G mikro baz istasyonu montaj platformu olarak hizmet etmek için geceleri otomatik olarak yatay konuma sıfırlanır
5. Güneş enerjisiyle tuzdan arındırma gemisi
Maldivler “SolarSailor” projesi:
Gövde güvertesine esnek fotovoltaik film döşenir ve hidrolik tahrik sistemiyle dalga dengeleme takibi sağlanır
Sabit sistemlere kıyasla günlük tatlı su üretimi %28 oranında artarak 200 kişilik bir topluluğun günlük ihtiyacını karşılamaktadır.
Teknoloji geliştirme trendleri
Çoklu sensör füzyon konumlandırma: Karmaşık arazi koşullarında santimetre düzeyinde izleme doğruluğu elde etmek için görsel SLAM ve lidar'ı birleştirin
Yapay zeka destekli strateji optimizasyonu: Bulutların hareket yörüngesini tahmin etmek ve optimum izleme yolunu önceden planlamak için derin öğrenmeyi kullanın (MIT deneyleri, bunun günlük güç üretimini %8 oranında artırabileceğini gösteriyor)
Biyonik yapı tasarımı: Ayçiçeklerinin büyüme mekanizmasını taklit edin ve motor tahriki olmadan sıvı kristal elastomerden kendi kendini yönlendiren bir cihaz geliştirin (Alman KIT laboratuvarının prototipi ±30° yönlendirme elde etti)
Uzay fotovoltaik dizisi: Japonya'nın JAXA tarafından geliştirilen SSPS sistemi, mikrodalga enerjisi iletimini faz dizili bir anten aracılığıyla gerçekleştirir ve senkron yörünge izleme hatası <0,001°'dir
Seçim ve uygulama önerileri
Çöl fotovoltaik santrali, kum ve toz aşınmasına dayanıklı, 50℃ yüksek sıcaklıkta çalışma, kapalı harmonik redüksiyon motoru + hava soğutmalı ısı dağıtım modülü
Kutup araştırma istasyonu, -60℃ düşük sıcaklıkta çalıştırma, buz ve kar yükü önleme, ısıtma yatağı + titanyum alaşımlı braket
Evde dağıtılmış fotovoltaik, sessiz tasarım (<40dB), hafif çatı kurulumu, tek eksenli izleme sistemi + fırçasız DC motor
Çözüm
Perovskit fotovoltaik malzemeler ve dijital ikiz işletim ve bakım platformları gibi teknolojilerdeki atılımlarla birlikte, tam otomatik güneş izleyiciler "pasif takip"ten "öngörücü iş birliğine" doğru evriliyor. Gelecekte, uzay güneş enerjisi santralleri, fotosentez yapay ışık kaynakları ve yıldızlar arası keşif araçları alanlarında daha büyük uygulama potansiyeli gösterecekler.
Gönderim zamanı: 11 Şubat 2025