Praktyka stosowania modułów fotowoltaicznych na mechanizmach obrotowych

W artykule poruszono problematykę praktycznego zastosowania paneli fotowoltaicznych wraz z ich instalacją na mechanizmach obrotowych do śledzenia słońca.

Jak wiecie ze szkolnego kursu fizyki, panele fotowoltaiczne wykonane na bazie tzw ogniwa fotowoltaiczne (moduły PV) — pracują lepiej, im więcej światła słonecznego wpada w ich płaszczyznę percepcji, to niepodważalny aksjomat.

Wiadomo również, że słońce porusza się po firmamencie, rozpoczynając swój ruch i odpowiednio oświetlając wszystko na naszej planecie, „wcześnie rano” i chowając się za firmamentem — w nocy. Dlatego bardzo ważne jest, aby uzyskać maksymalną ilość energii słonecznej z fotomodułów paneli fotowoltaicznych, aby były jak najdłużej skierowane w stronę słońca oraz aby kąt ich nachylenia do słońca był jak najbardziej zbliżony maksymalnie do 90°.

Istota systemu śledzenia słońca.

Działanie mechanizmu systemu śledzenia słońca polega na jego zdolności do śledzenia jego trajektorii na niebie, a także do ciągłego obracania się, podążania za nim, od wczesnego ranka do późnej nocy.

Konstrukcyjnie mechanizmy systemu śledzenia ruchu słonecznego, na których montowane są moduły fotowoltaicznych ogniw słonecznych, wykonane są z rur i profili ze stali nierdzewnej oraz aluminium. W ruchu system śledzenia słońca jest napędzany za pomocą silnika elektrycznego i reduktora, który zmniejsza jego prędkość. Sama przekładnia połączona jest z przekładnią śrubową z mechanizmem obrotowym i stałymi modułami baterii słonecznej.

Za pomocą jednostki sterującej tego systemu śledzony jest ruch „ciała” niebieskiego nad horyzontem, z odpowiednim obrotem w jego kierunku, mechanizmu obrotowego z umieszczonymi na nim modułami baterii słonecznych.

Możliwe kompletne zestawy mechanizmów obrotowych do paneli słonecznych.

Dla ułatwienia użytkowania przez użytkowników mechanizmy obrotowe do modułów fotowoltaicznych w różnych konfiguracjach są produkowane na skalę przemysłową.

W zależności od konfiguracji i priorytetu użytkowników, te mechanizmy obrotowe mogą być wyposażone w silniki prądu stałego serii EC na napięcie 24V lub 12V oraz w silniki jednofazowe serii MY o napięciu zasilania 220V.

W zależności od wielkości modułów paneli fotowoltaicznych i wymaganej prędkości ich obrotu, jest konstrukcyjnie przystosowany do zastosowania różnych typów przekładni ślimakowych (seria CM, CMR) lub przekładni planetarnych serii „P”.

Niezależnie od konfiguracji mechanizmów obrotowych baterii słonecznych z silnikami elektrycznymi i przekładniami, w każdym przypadku ogniwa fotowoltaiczne zainstalowanych na nich modułów fotowoltaicznych, ze względu na możliwość ich obrotu, będą zawsze skierowane na promienie słoneczne w płaszczyzna prostopadła.

Dla Państwa informacji, jednym z pionierów w produkcji wysokiej jakości przekładni obrotowych opartych na zastosowaniu nowoczesnych "motoreduktorów", które zawsze gwarantują pozycjonowanie i precyzyjny ruch zamontowanych na nich paneli fotowoltaicznych, za słońcem jest firma TRANSTECNO firma Handlowa.

Co daje montaż modułów fotowoltaicznych na sterowanych mechanizmach obrotowych?

Jak wiadomo, rzeczywista moc paneli fotowoltaicznych i wielkość prądu ładowania zależą bezpośrednio od kąta padania promieni słonecznych na te moduły, a także od „gęstości” padającego światła słonecznego. Wychodząc z tego staje się jasne, że znalezienie modułów baterii słonecznych nieruchomo, w jakiejś jednej pozycji względem słońca - przynosi znacznie mniejszy efekt niż z tymi samymi modułami, ale "obróconymi" za słońcem.

Instalowanie modułów fotowoltaicznych na maszcie za pomocą mechanizmu obrotowego pozwala nam zawsze utrzymywać nasze panele fotowoltaiczne ustawione jak najdalej pod kątem nachylenia oraz w kierunku jazdy za słońcem. Takie rozwiązanie problemu, polegające na stałym utrzymywaniu płaszczyzny montażu modułów fotowoltaicznych umieszczonych na obracającym się mechanizmie w kierunku prostopadłym do promieni słonecznych, pozwala maksymalnie efektywnie wykorzystać energię słoneczną dostarczaną do naszych modułów.

Zastosowanie fotomodułów na mechanizmach obrotowych jest dość skuteczne

Wniosek.

Podsumowując nasze powyższe rozumowanie, możemy powiedzieć, co następuje. Dzięki praktycznemu zastosowaniu montażu baterii słonecznych na mechanizmach obrotowych oraz ich stałej orientacji względem słońca, zarówno pod względem kąta padania promieni słonecznych na moduły fotowoltaiczne, jak i kierunku ruchu słońca po niebie, możliwe do osiągnięcia znaczne zwiększenie wydajności ogniw fotowoltaicznych.

Zdaniem ekspertów taka „modernizacja” istniejących instalacji fotowoltaicznych w porównaniu z instalacjami „nieobrotowymi” może zwiększyć ich produkcję energii elektrycznej zimą o około 10%, a latem o 40%.