سیستم ردیابی دو‌محوری تمام‌طیفی برای سلول‌های فوتونیک متمرکز (CPV)

خلاصه ی محصول

سیستم‌های فوتوفولتائیک متمرکز (CPV) و نصب‌های خورشیدی در مناطق با شدت بالای تابش مستقیم (DNI) به دقت ردیابی نیازمندند که سیستم‌های تک‌محوری قادر به ارائهٔ آن نیستند. یک ماژول CPV با نسبت تمرکز ۵۰۰ برابری باید هم‌راستایی نوری خود را در محدودهٔ ±۰٫۵ درجه از بردار خورشید حفظ کند — انحراف ۱ درجه‌ای باعث کاهش تولید تا ۳۰ درصد یا بیشتر می‌شود. ردیاب‌های استاندارد تک‌محوری که تنها با دقت ±۰٫۵ درجه در جهت آزیموت کار می‌کنند و هیچ قابلیت ردیابی ارتفاعی ندارند، نمی‌توانند در این کاربردها مورد استفاده قرار گیرند.

سیستم ردیابی دو‌محوری طیف‌کامل، با استفاده از دو فعال‌ساز نوع سلو-درایو و بازخورد حلقه‌بسته از انکودرهای نوری، قابلیت چرخش ۳۶۰ درجه‌ای در جهت آزیموت و دامنهٔ ۹۰ درجه‌ای در جهت ارتفاع را فراهم می‌کند. این ردیاب یک ردیاب عمومی نیست که برای کاربرد CPV اصلاح شده باشد — بلکه یک پلتفرم اختصاصی CPV است که از ابتدا برای اپتیک‌های با تمرکز بالا، مکان‌های بیابانی با DNI بالا و کاربردهایی طراحی شده که در آن‌ها هر کسری از درجه خطای ردیابی به معنای از دست رفتن درآمد است.

مشخصات فنی کلیدی:

معماری دوگانهٔ چرخشی: سیستم‌های مستقلِ چرخش در جهت آزیموت و ارتفاع، اتصال مکانیکی و بازخورد (بکلش) موجود در طراحی‌های تک‌موتوری را حذف می‌کنند. هر محور دارای موتور، گیربکس و انکودر اختصاصی خود است.

دقت ردیابی ±۰٫۵ درجه با کالیبراسیون خودکار: کنترل‌کننده هر روز در ظهر خورشیدی، کالیبراسیون سنسور خورشید را انجام می‌دهد و هرگونه انحراف مکانیکی، نشست پی‌ها یا جابه‌جایی انکودر از زمان آخرین کالیبراسیون را اصلاح می‌کند.

الگوریتم نجومی به‌همراه تنظیم دقیق نوری: مسیر اصلی ردیابی بر اساس محاسبات نجومی مبتنی بر GPS تعیین می‌شود؛ سنسور نوری ثانویهٔ خورشید، اصلاح بلادرنگی را برای شکست جوی در نزدیکی افق فراهم می‌کند که می‌تواند مکان ظاهری خورشید را تا ۰٫۶ درجه در زوایای پایین ارتفاع جابه‌جا کند.

سرعت باد مقاومت‌پذیر ۵۰ متر بر ثانیه در حالت ذخیره‌سازی: تمام ردیف‌ها به موقعیت ذخیره‌سازی با ارتفاع ۰ درجه (افقی) و آزیموت ۰ درجه (روبه‌سوی جنوب) می‌چرخند تا کمترین سطح مقطع را در برابر باد ایجاد کنند.

مشخصات فنی

کاربردها

نیروگاه‌های فتوولتائیک متمرکز (سی‌پی‌وی) با استفاده از سلول‌های چندگره‌ای

پروژه‌های تحقیقاتی و نمایشی در مناطق بیابانی با شدت بالای تابش مستقیم نور خورشید (دی‌ان‌آی)

ردیابی جمع‌کننده‌های حرارتی خورشیدی (شیارهای سهمی‌شکل، فرنل)

نیروگاه‌های فتوولتائیک با حداکثر بازده در بازارهایی که قراردادهای خرید تضمین‌شدهٔ برق (پی‌پی‌اِی) با ارزش بالا دارند

ایستگاه‌های اندازه‌گیری منابع خورشیدی که نیازمند ردیابی مستقیم و عمودی هستند

طراحی مهندسی: معماری دوگانهٔ سلو-درایو

بیشتر ردیاب‌های دو محور از یک موتور واحد با مکانیزم اتصالی برای پیوند محورهای سمت‌الجَّه و ارتفاع استفاده می‌کنند — این روش از نظر ساخت مقرون‌به‌صرفه‌تر است، اما به‌دلیل وجود بازخورد مکانیکی (بک‌لاش) و ارتباط اجباری بین دو محور، دقت آن‌ها محدود به ±۱٫۰ تا ۱٫۵ درجه می‌شود. معماری دوگانهٔ درایوی ما به هر محور یک سلو-درایوی مستقل مجهز است که از کاهش‌دهندهٔ حلزونی بهره می‌برد و بازخورد مکانیکی تقریباً صفر و قابلیت قفل‌شدن خودکار (عدم قابلیت حرکت معکوس چرخهٔ حلزونی تحت بار بادی) را فراهم می‌کند. این ویژگی برای سیستم‌های سی‌پی‌وی حیاتی است، چرا که خطای ردیابی حتی ۰٫۵ درجه‌ای به‌طور مستقیم باعث کاهش بازده تمرکز نوری می‌شود.

نصب و راه‌اندازی

پرسش‌های متداول

پرسش: تفاوت هزینهٔ این سیستم با ردیاب تک‌محور چقدر است؟

ردیاب دو‌محور حدود ۰٫۰۸ تا ۰٫۱۵ دلار آمریکا به ازای هر وات DC بیشتر از ردیاب تک‌محور برای سخت‌افزار ردیاب هزینه دارد، علاوه بر این، معمولاً بنیادهای بتنی آن گران‌تر است. از نظر اقتصادی، این سیستم بیشترین توجیه را در سیستم‌های CPV (که در آن ردیاب دو‌محور اجباری و غیراختیاری است) و در مناطق با شدت بالای تابش مستقیم خورشید (DNI) دارد، جایی که افزایش ۱۵ تا ۲۰ درصدی تولید انرژی نسبت به ردیاب تک‌محور، هزینهٔ اضافی را توجیه می‌کند.

پرسش: سیستم چندبار در طول سال نیاز به کالیبراسیون مجدد دارد؟

روال خودکار روزانهٔ کالیبراسیون در ظهر خورشیدی، انحرافات جزئی را اصلاح می‌کند. کالیبراسیون دستی توسط تکنسین سالانه در طول نگهداری پیشگیرانه یا پس از هر رویداد قابل‌توجهی از نشستن بنیاد توصیه می‌شود.

جایگذاری تصویر

کلمات کلیدی سئو

اصلی: ردیاب خورشیدی سی‌پی‌وی دومحوره، سیستم ردیابی فتوولتائیک دومحوره، ردیاب خورشیدی پرطیف، ردیاب خورشیدی جهت‌یابی ۳۶۰ درجه

فرعی: سیستم ردیابی سی‌پی‌وی متمرکز، ردیاب خورشیدی با دقت بالا (±۰٫۵ درجه)، ردیاب دومحورهٔ چرخشی، سیستم نصب سی‌پی‌وی