Système de suivi bi-axe de précision pour la R&D solaire

Aperçu du produit

La recherche et le développement solaires exigent une précision de suivi que les systèmes de suivi destinés aux centrales commerciales ne fournissent pas. Lorsque vous mesurez la courbe I-V d’un module photovoltaïque avec une précision de 0,1 % pour l’évaluation énergétique selon la norme IEC 61853, que vous comparez les performances de modules bifaciaux dans des conditions contrôlées ou que vous étalonnez un pyranomètre à l’aide d’une cellule de référence, toute erreur de suivi se transforme en erreur de mesure.

Le système de suivi précis à deux axes atteint une précision de suivi de ±0,1° — cinq fois plus stricte que les spécifications des systèmes de suivi commerciaux — grâce à une combinaison de :

Codeurs optiques haute résolution (et non des inclinomètres) sur les deux axes, fournissant une position angulaire absolue avec une résolution de 0,01°

Capteur solaire à boucle fermée équipé d’un réseau de photodiodes en quadrants, qui centre activement l’image du disque solaire et corrige en temps réel la réfraction atmosphérique, la déformation de la monture et la dilatation thermique

Structure rigide à faible déflexion : Le piédestal du suiveur et l’ensemble de couple utilisent des profilés en acier surdimensionnés afin de limiter la déflexion structurelle sous charge éolienne à moins de 0,05° — car la précision de l’encodeur n’a aucun sens si la structure se déforme

Fondation à température stabilisée : Une semelle en béton isolée, découplée des dalles adjacentes du bâtiment, pour éviter les inclinaisons induites par la dilatation thermique

Il s’agit d’un instrument scientifique, et non d’un suiveur destiné aux centrales électriques. Les déploiements typiques comprennent les laboratoires nationaux d’énergies renouvelables, les centres universitaires de recherche solaire, les champs d’essais qualité et contrôle qualité (QA/QC) des fabricants de modules, ainsi que les stations de mesure des ressources solaires des agences météorologiques.

Spécifications techniques

Applications

Mesure de la courbe I-V et évaluation énergétique des modules PV (IEC 61853)

Essais comparatifs de performance des modules bifaciaux

Étalonnage du pyranomètre et de la cellule de référence

Réseaux nationaux de mesure des ressources solaires

Installations universitaires et gouvernementales de recherche solaire

Champs d’essais extérieurs dédiés à la R&D et à la QA/QC des fabricants de modules

Étude de cas : Installation nationale d’essais solaires — Asie orientale

Défi : L’installation exigeait un suiveur capable de maintenir une précision de ±0,1° sur toute la plage annuelle de températures (−15 °C à +40 °C), afin de garantir l’étalonnage des modules de référence traçable aux normes internationales. Une installation antérieure de suiveur commercial présentait une erreur cyclique de 0,3 à 0,5° due à la dilatation thermique du piédestal en acier.

Solution : Système précis à deux axes équipé d’encodeurs optiques, de correction en boucle fermée par capteur solaire, de fondation stabilisée en température et de section de piédestal surdimensionnée afin de minimiser la déformation thermique. Sortie de données Modbus TCP intégrée au système existant d’acquisition de données de l’installation, permettant l’enregistrement des angles à une résolution d’une seconde.

Résultat : précision de suivi RMS de ±0,08° vérifiée par mesure indépendante au théodolite sur une période de 12 mois. Aucune erreur cyclique induite par l’expansion thermique. Le système fonctionne depuis 4 ans avec un réétalonnage annuel uniquement.

FAQ

Q. Comment la précision de ±0,1° est-elle vérifiée ?

Lors de la mise en service, un théodolite de précision topographique est utilisé pour mesurer indépendamment la position du dispositif de suivi à plusieurs points tout au long de la journée. L’erreur quadratique moyenne (RMS) entre la position commandée et la position mesurée est calculée sur une journée complète de suivi. Cette vérification est répétée chaque année ou après tout événement d’entretien majeur.

Q. Ce système peut-il être utilisé pour des essais accélérés de vieillissement de modules photovoltaïques en extérieur ?

Oui. Le dispositif de suivi peut être programmé pour suivre des profils de suivi personnalisés — y compris des angles fixes, des trajectoires de suivi solaire accélérées ou des motifs simulés de journées nuageuses — en plus du suivi solaire standard. Cette souplesse permet de répondre à une vaste gamme de protocoles de recherche.

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