Διάξονο σύστημα εντοπισμού ηλίου πλήρους φάσματος | 360° αζιμούθιο × 90° ύψος για εφαρμογές συγκεντρωτικής φωτοβολταϊκής ενέργειας και μεγιστοποίησης της παραγωγής σε περιοχές με υψηλή άμεση ηλιακή ακτινοβολία (DNI)
Τα συστήματα συγκεντρωτικής φωτοβολταϊκής (CPV) και οι υψηλής DNI ηλιακές εγκαταστάσεις απαιτούν ακρίβεια στην παρακολούθηση που δεν μπορούν να προσφέρουν τα μονοάξονα συστήματα. Ένα CPV μόντουλ με λόγο συγκέντρωσης 500× πρέπει να διατηρεί την οπτική του στοίχιση εντός ±0,5° του διανύσματος του ήλιου — μια απόκλιση 1° μειώνει την παραγωγή κατά 30% ή περισσότερο. Τα τυπικά μονοάξονα συστήματα παρακολούθησης που λειτουργούν με ακρίβεια αζιμούθιου ±0,5°, χωρίς παρακολούθηση ύψους, δεν μπορούν να καλύψουν αυτήν την εφαρμογή.
Το Διαξονικό Σύστημα Παρακολούθησης Πλήρους Φάσματος προσφέρει περιστροφή αζιμούθιου 360° και εύρος ύψους 90°, χρησιμοποιώντας δύο ενεργούς κινητήρες slew-drive με ανάδραση κλειστού βρόχου από οπτικούς κωδικοποιητές. Δεν πρόκειται για ένα γενικού σκοπού σύστημα παρακολούθησης που έχει προσαρμοστεί για CPV — είναι μια πλατφόρμα ειδικά σχεδιασμένη για CPV, από το μηδέν, για υψηλής συγκέντρωσης οπτικά συστήματα, εγκαταστάσεις σε ερημικές περιοχές με υψηλή DNI και εφαρμογές όπου κάθε κλάσμα μοίρας σφάλματος παρακολούθησης σημαίνει χαμένα έσοδα.
Βασικές μηχανικές προδιαγραφές:
Διπλή αρχιτεκτονική κίνησης: Ανεξάρτητες κινήσεις στην αζιμούθια και την υψομετρική διεύθυνση εξαλείφουν τη μηχανική σύζευξη και την παιδιά που παρατηρείται σε σχεδιασμούς με μονό κινητήρα. Κάθε άξονας διαθέτει δικό του κινητήρα, μειωτήρα και κωδικοποιητή
ακρίβεια παρακολούθησης ±0,5° με αυτόματη βαθμονόμηση: Ο ελεγκτής εκτελεί καθημερινή βαθμονόμηση με αισθητήρα ηλίου στην ηλιακή μεσημβρινή, διορθώνοντας οποιαδήποτε μηχανική παρέκκλιση, καθίζηση της βάσης ή μετατόπιση του κωδικοποιητή που έχει συσσωρευτεί από την προηγούμενη βαθμονόμηση
Αστρονομικός αλγόριθμος + οπτική λεπτή ρύθμιση: Η κύρια διαδρομή παρακολούθησης χρησιμοποιεί αστρονομικό υπολογισμό αναφερόμενο σε GPS· ένας δευτερεύων οπτικός αισθητήρας ηλίου παρέχει πραγματική διόρθωση για την ατμοσφαιρική διάθλαση κοντά στον ορίζοντα, η οποία μπορεί να μετατοπίσει τη φαινόμενη θέση του ήλιου έως και 0,6° σε χαμηλές γωνίες ύψους
ταχύτητα ανεμού επιβίωσης 50 m/s στη θέση αποθήκευσης: Όλες οι σειρές περιστρέφονται σε θέση αποθήκευσης με 0° ύψος (οριζόντια) και 0° αζιμούθιο (προσανατολισμένη προς το νότο), προσφέροντας την ελάχιστη δυνατή εγκάρσια διατομή στον άνεμο
Παράμετροι |
Προδιαγραφή |
Τύπος παρακολούθησης |
Πλήρης διαξονική (αζιμούθιο + ύψος) |
Εύρος αζιμουθίου |
0°–360° (συνεχής περιστροφή) |
Συνολική υψόμετρος |
0°–90° (οριζόντια έως κατακόρυφη) |
Ακριβότητα παρακολούθησης |
±0,5° (αζιμούθιο), ±0,5° (ύψος) |
Μέθοδος Παρακολούθησης |
Αστρονομικός αλγόριθμος + GPS + οπτικός αισθητήρας ηλίου |
Τύπος μετάδοσης |
Διπλό σύστημα κίνησης (ανεξάρτητο αζιμούθιο + ύψος) |
Χωρικότητα Μονάδας |
4–24 μονάδες ανά μονάδα ελεγκτή (βελτιστοποιημένο για CPV) |
Ταχύτητα λειτουργίας ανέμου |
Έως 20 m/s |
Ταχύτητα ανέμου επιβίωσης |
50 m/s (θέση αποθήκευσης: 0° ύψος, 0° αζιμούθιο) |
Μηχανισμός αποθήκευσης |
Αυτόματη λειτουργία σε ταχύτητα ανέμου 20 m/s + χειροκίνητη εντολή |
Επικοινωνία ελέγχου |
Modbus TCP/IP· αλυσίδα RS-485 με σύνδεση σε σειρά ανά σειρά |
Βασικό υλικό |
Χαλύβδινη κατασκευή Q355B με θερμοκατακόρυφη γαλβάνιση + στροφίγματα από ανοξείδωτο χάλυβα |
Εγγύηση δομής |
20 χρόνια |
Εγγύηση κινητήρα |
5 χρόνια |


Φωτοβολταϊκά εργοστάσια συγκέντρωσης (CPV) που χρησιμοποιούν κυψελίδες πολλαπλών ενώσεων
Έρευνα και επιδεικτικά έργα σε ερημικές περιοχές με υψηλή άμεση κανονική ηλιακή ακτινοβολία (DNI)
Παρακολούθηση ηλιακών θερμικών συλλεκτών (παραβολικές τροχιές, Fresnel)
Φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις μεγίστου αποδόσεως σε αγορές με προνομιούχα συμβόλαια αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας (PPA)
Σταθμοί μέτρησης ηλιακών πόρων που απαιτούν παρακολούθηση της άμεσης κανονικής ακτινοβολίας
Οι περισσότεροι διάξονες ανιχνευτές χρησιμοποιούν έναν ενιαίο κινητήρα με μηχανισμό σύνδεσης που συνδέει τον άξονα αζιμουθίου και τον άξονα ύψους — είναι φθηνότεροι στην παραγωγή, αλλά παρουσιάζουν εγγενή παιγνίδι (backlash) και σύζευξη, που περιορίζουν την ακρίβεια σε ±1,0–1,5°. Η δική μας αρχιτεκτονική με δύο ανεξάρτητους κινητήρες παρέχει σε κάθε άξονα ξεχωριστή κίνηση slew drive με μείωση μέσω σπειροειδούς γραναζιού, προσφέροντας σχεδόν μηδενικό παιγνίδι και δυνατότητα αυτο-κλειδώματος (το σπειροειδές γρανάζι δεν μπορεί να κινηθεί αντίστροφα από το φορτίο του ανέμου). Αυτό είναι κρίσιμο για τα συστήματα CPV, όπου ένα σφάλμα παρακολούθησης 0,5° μειώνει άμεσα την απόδοση οπτικής συγκέντρωσης.
Σκαλοπάτι |
Δραστηριότητα |
1 |
Έγχυση σκυροδέματος για τη βάση με ενσωματωμένα παξιμάδια αγκύρωσης |
2 |
Εγκατάσταση κίνησης αζιμουθίου και βάσης |
3 |
Εγκατάσταση κίνησης ύψους και συναρμολόγησης σωλήνα ροπής |
4 |
Εγκατάσταση πλαισίου στήριξης φωτοβολταϊκών πλαισίων |
5 |
Εγκατάσταση ελεγκτή και αισθητήρα ήλιου |
6 |
Βαθμονόμηση: ευθυγράμμιση του αισθητήρα ήλιου στο μεσημέρι· πλήρης κύκλος δοκιμής παρακολούθησης |
Ε. Ποια είναι η διαφορά κόστους σε σύγκριση με τη μονοάξονη παρακολούθηση;
Η διαξονική παρακολούθηση προσθέτει περίπου 0,08–0,15 δολάρια ΗΠΑ ανά Wdc επί του κόστους του εξοπλισμού παρακολούθησης σε σύγκριση με τη μονοαξονική, συν τις συνήθως ακριβότερες σκυροδετένες βάσεις. Η οικονομική τεκμηρίωση είναι ιδιαίτερα ισχυρή για τα συστήματα CPV (όπου η διαξονική παρακολούθηση είναι υποχρεωτική, όχι προαιρετική) και για τις τοποθεσίες με υψηλή άμεση ηλιακή ακτινοβολία (DNI), όπου η επιπλέον αύξηση της παραγωγής κατά 15–20 % σε σύγκριση με τη μονοαξονική παρακολούθηση δικαιολογεί το πρόσθετο κόστος.
Ερώτηση: Πόσο συχνά απαιτείται επαναβαθμονόμηση του συστήματος;
Η ημερήσια αυτόματη επαναβαθμονόμηση στην ώρα του ηλιακού μεσημεριού διορθώνει μικρές αποκλίσεις. Συνιστάται επαναβαθμονόμηση με χειροκίνητη διαδικασία από τεχνικό μία φορά ετησίως κατά τη διάρκεια της προληπτικής συντήρησης ή μετά από οποιοδήποτε σημαντικό γεγονός καθίζησης της βάσης.
# |
Τμήμα |
Σύσταση |
Τύπος |
1 |
Ήρωας |
Σύστημα CPV με διαξονικούς παρακολουθητές σε θέση παρακολούθησης μεσημβρινού |
1920×750 px |
2 |
Λεπτομέρεια κινητήρα |
Μεγέθυνση: σύνολο διπλού κινητήρα περιστροφής με ετικέτες |
800×600 εικονοστοιχεία |
3 |
Διάγραμμα παρακολούθησης |
τρισδιάστατη απεικόνιση: άξονες περιστροφής αζιμουθίου και ύψους |
800×600 εικονοστοιχεία |
4 |
Αισθητήρας ήλιου |
Οπτικός αισθητήρας ηλιακού φωτός τοποθετημένος στο πλαίσιο του εντοπιστή |
600×400 εικονοστοιχεία |
Πρωτεύον: σύστημα εντοπισμού ηλιακής ενέργειας δύο αξόνων CPV, σύστημα εντοπισμού φωτοβολταϊκών δύο αξόνων, σύστημα εντοπισμού ηλιακής ενέργειας πλήρους φάσματος, σύστημα εντοπισμού ηλιακής ενέργειας 360 μοιρών στο αζιμούθιο
Δευτερεύον: σύστημα εντοπισμού συγκεντρωμένης φωτοβολταϊκής ενέργειας, σύστημα εντοπισμού ηλιακής ενέργειας υψηλής ακρίβειας ±0,5 μοίρα, εντοπιστής με διπλό κινητήρα περιστροφής, σύστημα στήριξης CPV