Pontos kettős tengelyes napelem-követő | ±0,1° pontosság napelemmodulok teszteléséhez, napenergiás kutatóállomásokhoz és kalibráló laborokhoz
A napenergia-kutatás és -fejlesztés olyan követési pontosságot igényel, amelyet a kereskedelmi célú erőművi követőrendszerek nem nyújtanak. Amikor egy napelemes modul I-V görbéjét 0,1%-os pontossággal mérjük az IEC 61853 energiarating szabvány szerint, összehasonlítjuk a bifaciális modulok teljesítményét vezérelt körülmények között, vagy kalibráljuk egy piranométert egy referenciaelemmel szemben, akkor a követési hiba közvetlenül mérési hibává válik.
A Pontossági Kéttengelyes Követőrendszer ±0,1°-os követési pontosságot ér el – ez ötször szigorúbb, mint a kereskedelmi követőrendszerek specifikációi – a következő kombináció felhasználásával:
Nagyon magas felbontású optikai kódolók (nem dőlésmérők) mindkét tengelyen, amelyek abszolút szögpozíciót adnak 0,01°-os felbontással
Zárt hurkú napérzékelő negyedelő fotodióda-tömbbel, amely aktívan központosít a napkorongra, és valós időben korrigálja az atmoszférikus törést, a tartó megmerevedését és a hőtágulást
Rugalmas, alacsony deformációjú szerkezet: A követő talapzata és nyomatéki egysége túlméretezett acélprofilokat használ, hogy a szélterhelés alatti szerkezeti deformációt 0,05°-nál kisebbre korlátozza – mert az inkrementális kódoló pontossága értelmetlen, ha a szerkezet meghajlik
Hőmérséklet-stabilizált alapozás: Egy elszigetelt betonalap, amelyet leválasztottak a szomszédos épületlemezekről, hogy megakadályozzák a hőtágulásból eredő dőlést
Ez egy tudományos műszer, nem pedig egy villamosenergia-termelő követőrendszer. Tipikus telepítési helyek: nemzeti megújuló energia kutatóintézetek, egyetemi napenergia-kutató központok, napelem-modul gyártók minőségbiztosítási/minőségellenőrzési tesztpályái, valamint meteorológiai szervezetek napenergia-forrás-mérő állomásai.
Műszaki adatok |
Specifikáció |
Követés típusa |
Teljes kéttengelyes |
Azimut tartomány |
0°–360° |
Emelkedési tartomány |
0°–90° |
Nyomonkövetési pontosság |
±0,1° (mindkét tengely, ellenőrizve) |
Pozíciófelbontás |
0,01° (optikai kódoló) |
Követési módszer |
Csillagászati algoritmus + zárt hurkú napérzékelő + optikai kódoló visszacsatolás |
Hajtás típusa |
Pontos csigahajtásos elfordító meghajtó nulla holtjátékkal |
Modulkapacitás |
4–12 modul (a modul méretétől és a szélzónától függően) |
Üzemelési szélsebesség |
Legfeljebb 15 m/s (±0,1° pontosság fenntartásával) |
Túllépési szélsebesség |
50 m/s (tárolt állapotban) |
Szerkezetianyag |
Q355B HDG acél + rozsdamentes acél rögzítőelemek |
Alapítvány |
Elkülönített, megerősített beton oszlop |
Adatkiirat |
Valós idejű követési szög (Modbus TCP), 1 Hz-os naplózás |
Szerkezeti garancia |
20 év |
Meghajtás–garancia |
5 év |


Fotovoltaikus modul I-V görbe mérése és energiabesorolása (IEC 61853)
Kétoldalas modulok teljesítményének összehasonlító vizsgálata
Piránométerek és referenciaelemek kalibrálása
Nemzeti napenergia-erőforrás-mérő hálózatok
Egyetemi és kormányzati napenergiakutató létesítmények
Modulgyártók R&D-je és QA/QC kültéri tesztpályái
Kihívás: A létesítménynek olyan követőrendszerre volt szüksége, amely ±0,1° pontosságot biztosít a teljes éves hőmérséklettartományban (−15 °C és +40 °C között) a referencia modul kalibrálásához, amely nemzetközi szabványokhoz képest nyomon követhető. Az előző kereskedelmi követőrendszer telepítése 0,3–0,5° ciklikus hibát mutatott a fémpedesztál hőtágulása miatt.
Megoldás: Pontos kéttengelyes rendszer optikai kódolókkal, napszenzoros zárt hurkos korrekcióval, hőmérséklet-stabilizált alapozással és megnagyított pedesztál-keresztmetszettel a hőmiatti görbület minimalizálására. A Modbus TCP adatkimenet integrálva van a létesítmény meglévő adatgyűjtő rendszerével, így másodpercenkénti felbontású szögmérési adatok rögzíthetők.
Eredmény: ±0,08°-os RMS követési pontosság, amelyet független teodolit-méréssel igazoltak 12 hónapos időszak alatt. Nulla hőtágulásból eredő ciklikus hiba. A rendszer 4 éve üzemel, évenkénti újra-kalibrálással.
K. Hogyan ellenőrzik a ±0,1°-os pontosságot?
A beüzemelés során egy mérnöki minőségű teodolitot használnak a követő pozíciójának független mérésére naponta több időpontban. Az előírt és a mért pozíció közötti négyzetes középérték-hiba (RMS) értéket egy teljes követési napra számítják ki. Ezt az ellenőrzést évenként, illetve bármely jelentős karbantartási esemény után megismétlik.
K. Használható-e ez a rendszer kültéri napelem-modul gyorsított öregedési vizsgálatára?
Igen. A követőt programozni lehet egyedi követési profilok szerint – például rögzített szögek, gyorsított napkövetési pályák vagy felhős napi mintázatok szimulációja mellett a szokásos napkövetési módban is. Ez a rugalmasság széles körű kutatási protokollokat támogat.
# |
Szakasz |
Ajánlás |
Formátum |
1 |
Hero |
Pontos követő tesztként használt napelemmodulokkal, kutatólétesítményi környezetben |
1920×750 px |
2 |
Kódoló részletek |
Közeli felvétel: optikai kódoló a meghajtó tengelyen |
600×400 pixel |
3 |
Napérzékelő |
Negyedelő fotodiódás napérzékelő egység |
600×400 pixel |
4 |
Vezérlő felület |
Képernyőkép: követési szög megjelenítése ±0,1°-os hibasávval |
800×500 pixel |
Elsődleges: precíziós naptájékozódó ±0,1 fok, kéttengelyes naptájékozódó PV-teszteléshez, napkutatási naptájékozódó, PV-modul kalibrálási naptájékozódó
Másodlagos: nagy pontosságú napkövető rendszer, IEC 61853 naptájékozódó, napreferencia-cellás naptájékozódó, laboratóriumi minőségű PV-naptájékozódó