rodzaje trackerów słonecznych oraz ich zalety i wady

urządzenia śledzące nasłonecznienie to rodzaj urządzenia z panelami fotowoltaicznymi (PV),, które dokładnie śledzi drogę słońca w ciągu dnia., zwykle, system śledzenia słońca dostosowuje powierzchnię panelu słonecznego lub powierzchnie odbijające światło do podążania ruch słońca. ruch urządzeń śledzących energię słoneczną zwiększa produkcję energii słonecznej nawet o 40% niż w przypadku standardowych paneli. urządzenia śledzące energię słoneczną są coraz częściej stosowane zarówno w panelach słonecznych przeznaczonych do użytku domowego, jak i komercyjnego ze względu na ulepszone i bardziej wydajne panele słoneczne technologia pułapkowania.

rodzaje systemów śledzenia słońca

systemy śledzenia słońca można sklasyfikować według sposobu ich ruchu.

istnieją osie dla ruchomej powierzchni: dwie osie poziome i jedna oś pionowa.

powierzchnia może być obracana wokół każdej osi (pochylana), aby uzyskać odpowiedni kąt do otrzymania maksymalnego światła słonecznego .

kiedy ruch lub regulacja powierzchni odbywa się poprzez obrót wokół jednej osi,, nazywa się to śledzeniem jednoosiowym.

z drugiej strony ,, gdy obrót powierzchni odbywa się jednocześnie wokół dwóch osi ,, nazywa się to śledzeniem dwuosiowym .

zastosowanie jednoosiowego systemu śledzenia

trackery jednoosiowe zwykle poruszają się ze wschodu na zachód i podążają w kierunku słońca.

trackery jednoosiowe mają tylko jeden kąt, który jest używany jako oś obrotu. ten typ trackera może zwiększyć produkcję energii elektrycznej o ponad 30%.

te trackery zapewniają wydajny, prosty, i tani sposób na poprawę funkcjonowania instalacji solarnych.

Ponadto, te trackery mogą zoptymalizować działanie słońca w okresie letnim i wiosennym,, kiedy słońce znajduje się wyżej na niebie.

przydatność jednoosiowych trackerów , spada jednak w miarę przemieszczania się dalej na północ ., ponieważ wariancja kąta słonecznego jest większa między sezonem letnim i zimowym .

również, wydajność spada w innych porach roku w przypadku poziomego położenia słońca. na wyższych szerokościach geograficznych, śledzenie osi pionowej działa lepiej.

w ten sposób, panele lub panele słoneczne mogą śledzić położenie słońca zarówno zimą, jak i latem.

teraz, porozmawiajmy o różnych typach trackerów jednoosiowych, takich jak poziome, pionowe, pochylone, i wyrównane biegunowo.

poziomy jednoosiowy lokalizator słoneczny (hsat)

poziomy jednoosiowy tracker słoneczny obraca się ze wschodu na zachód przez cały dzień na stałej osi, która jest równoległa do ziemi.

ten typ trackera jest uważany za najbardziej opłacalną geometrię trackera w wielu zastosowaniach.

jednoosiowe trackery poziome mogą śledzić ruch słońca na niebie od rana do wieczora.

konstrukcja HSAT może być podparta w wielu punktach wzdłuż osi obrotu, a zatem wymaga mniej złożoności i mniej materiału do budowy niż inne geometrie śledzące.

geometria śledzenia poziomego jest bardziej preferowana, ponieważ zmniejsza wymagania dotyczące materiałów konstrukcyjnych, utrzymując moduły stosunkowo nisko na fundamencie.

także, nie jest potrzebne żadne specjalne połączenie, aby obrócić system wokół jego środka ciężkości.

jednoosiowy lokalizator słoneczny z poziomym nachyleniem (htsat)

ten typ jednoosiowego trackera słonecznego jest podobny do HSATa., jednak, urządzenie jest zainstalowane pod pewnym kątem.

Systemy śledzenia nachylonej osi są stosunkowo bardziej złożone niż poziome jednoosiowe systemy śledzące i zwykle wymagają betonowego fundamentu.

htsats są przechylane w górę i w kierunku południowej lub północnej półkuli i obracają panele ze wschodu na zachód w ciągu dnia, aby śledzić ruch słońca.

ponieważ odbiorniki htsat są bardziej złożone,, mogą być drogie., a także, potencjalny wymóg posiadania betonowego fundamentu zwiększa koszty.

ogólnie, odbiorniki htsat nie są skalowalne,, co oznacza, że komponenty mechaniczne nie są współdzielone między jednostkami., w związku z tym, koszt panelu nie może być niższy w przypadku większych macierzy.

pionowy jednoosiowy lokalizator słoneczny (vsat)

pionowe jednoosiowe urządzenia śledzące energię słoneczną lub VSAT obracają się ze wschodu na zachód, podążając za słońcem przez cały dzień.

systemy te są często instalowane na dużych wysokościach lub w miejscach górskich.

profil VSAT nie jest równoległy do podłoża,, dzięki czemu śledzeniem tym łatwiej jest utrzymać stały kąt padania promieni słonecznych, gdy słońce jest niżej na niebie.

jest to szczególnie korzystne na północnych szerokościach geograficznych,, na przykład, między 40° a 55°., jednak, w przeciwieństwie do planarnych układów poziomych, pionowe układy pól muszą uwzględniać wyższy profil pionowego modułu śledzącego i rozproszenia jednostki, aby uniknąć samozacieniania i strat energii.

w rezultacie, pionowe jednoosiowe urządzenia śledzące mają zwykle stosunkowo niższą gęstość mocy na akr.

jednoosiowy lokalizator słoneczny przechylony w pionie (vtsat)

ten typ trackera jest podobny do trackera jednoosiowego pochylonego w poziomie ,, jedyną różnicą jest to, że nachylenie jest równoległe do pozycji poziomej i obraca się wokół osi pionowej .

te urządzenia śledzące mogą również poprawić pozyskiwanie energii w porównaniu z trackerami poziomymi., jednak, ze względu na optymalny kąt nachylenia, przechylone jednoosiowe moduły śledzące są narażone na zwiększone obciążenie wiatrem w porównaniu z jednostkami poziomymi.

w vtstats, wymagania konstrukcyjne są wyższe,, w wyniku czego, stosuje się więcej stali i betonu w porównaniu z układem poziomym.

zalety jednoosiowego systemu śledzenia słońca

Jednoosiowe moduły śledzące mają jeden stopień elastyczności, który służy jako oś obrotu,, która jest zwykle wyrównana wzdłuż ścieżki północ-południe.. Główne zalety jednoosiowych modułów śledzących obejmują:

• trackery jednoosiowe są bardziej niezawodne.
• pojedyncza oś ma dłuższą żywotność niż trackery dwuosiowe.
• trackery jednoosiowe są tańsze niż trackery dwuosiowe, ponieważ mają prosty mechanizm i działają przy niskich kosztach.
• trackery jednoosiowe są idealne dla firm o niższym budżecie lub ogólnie pochmurnych obszarach.
• trackery jednoosiowe są prawie 32.17% wydajne w porównaniu do stałego panelu do montażu trackerów słonecznych.
• te urządzenia śledzące podążają za słońcem ze wschodu na zachód,, zapewniając stałą moc wyjściową przez cały dzień.
• trackery generują o 15-16% wyższą moc roczną w porównaniu ze stacją statyczną o tej samej mocy zainstalowanej.
• trackery jednoosiowe zapewniają najwyższą gęstość rozmieszczenia paneli fotowoltaicznych na kwadrat.
• okres zwrotu jest krótszy w przypadku inwestycji w projekt fotowoltaiczny, i znaczny wzrost zysków.

instalacja systemu śledzenia słońca może wymagać dodania dodatkowych części i narzędzi do systemu paneli słonecznych, i od czasu do czasu wymagają one również konserwacji.

wady jednoosiowego systemu śledzenia słońca

• energia wyjściowa jest niższa w przypadku jednoosiowego modułu śledzącego w warunkach nasłonecznienia w porównaniu do dwuosiowego modułu śledzącego
• ograniczona modernizacja technologiczna.

zastosowanie dwuosiowego systemu śledzenia słońca

Trackery dwuosiowe mają dwa stopnie osi obrotu,, które nazywane są „oś główną” i „oś pomocniczą .”

oś obrotu może poruszać się w dół lub w górę, aby dostosować się do kątów słońca w ciągu dnia.

Śledzenie dwuosiowe pozwala na najdokładniejsze ustawienie urządzenia słonecznego i zapewnia o 40% większą moc wyjściową dzięki absorpcji energii., jednak, te urządzenia śledzące nasłonecznienie są bardziej złożone i droższe.

dwuosiowe urządzenia śledzące nieustannie zwracają się w stronę słońca, ponieważ mogą poruszać się w dwóch różnych kierunkach.. Istnieją dwa typy dwuosiowych urządzeń śledzących opartych na wysokości — przechylenie końcówki i wysokość azymutu.

zazwyczaj, śledzenie dwuosiowe jest używane do orientacji lustra i przekierowania światła słonecznego wzdłuż stałej osi w kierunku stacjonarnego odbiornika.

ponieważ te urządzenia śledzące śledzą ścieżkę słońca w pionie i poziomie,, pomagają uzyskać maksymalną energię słoneczną.

Dwuosiowe lokalizatory wysokości azymutalnej mogą rozwiązać oba problemy., jednak, te urządzenia śledzące mogą być drogie i dodać prawie ,500–,500 do kosztów instalacji słonecznej.

działanie dwuosiowych trackerów zależy od pionowych i poziomych przegubów ,, które są sterowane za pomocą kontrolera, podobnie jak w teleskopach słonecznych ., są one dość kosztowne ,, a ich użycie jest ogólnie ograniczone do komercyjnych systemów energii słonecznej .

dokładne śledzenie dwuosiowych urządzeń śledzących nasłonecznienie jest również wykorzystywane w zastosowaniach skupiających się na energii słonecznej,, takich jak lustra, które kierują odbiorniki światła słonecznego i przekształcają światło słoneczne w ciepło.

zalety dwuosiowego systemu śledzenia słońca

• Dwuosiowe urządzenia śledzące nieustannie podążają za słońcem i zapewniają stałą moc wyjściową przez cały dzień.
• te trackery słoneczne stanowią rozsądne rozwiązanie w przypadku ograniczonej mocy przyłączenia do sieci.
• trackery dwuosiowe wymagają mniejszej przestrzeni i dają możliwość wykorzystania pozostałego obszaru wokół do innych dodatkowych celów, takich jak parkowanie samochodów,, ogrodnictwo, i inne.
• lokalizatory te generują o 45-50% wyższą moc wyjściową rocznie, w porównaniu ze stacją statyczną o tej samej mocy zainstalowanej;
• trackery dwuosiowe zapewniają optymalne rozwiązanie dla obszarów, które mogą utrudniać produkcję energii słonecznej. niektóre z tych obszarów mogą być skomplikowaną strukturą gruntu, skomplikowaną rzeźbą, występami kamiennymi, schodzącymi w kierunku północnym, i inne.
• okres zwrotu z inwestycji jest niższy w przypadku trackerów dwuosiowych.także, nastąpi znaczny wzrost zysków w okresie ich eksploatacji.

wady trackera dwuosiowego

• trackery dwuosiowe mają większą złożoność techniczną,, co czyni je potencjalnie podatnymi na usterki.
• te trackery mają krótszą żywotność i mniejszą niezawodność.
• niska wydajność przy pochmurnej lub pochmurnej pogodzie

inne typy trackerów słonecznych:

pasywne trackery

pasywne urządzenia śledzące energię słoneczną wykorzystują sprężony płyn gazowy o niskiej temperaturze wrzenia, który obraca się w jedną lub drugą stronę, aby uruchomić urządzenie śledzące w odpowiedzi na brak równowagi.

ponieważ ten typ orientacji nie jest precyzyjny,, nie jest odpowiedni dla niektórych typów koncentracyjnych kolektorów fotowoltaicznych (PV), ale działa dobrze dla popularnych typów paneli fotowoltaicznych.

aktywni tropiciele

z drugiej strony, aktywne trackery , wykorzystują silniki i przekładnię do kierowania trackerem za pomocą kontrolera , reagującego na kierunek słońca .

ponieważ silniki zużywają energię,, muszą być używane, gdy jest to konieczne.

przyszły zakres systemów śledzenia słońca

trackery słoneczne,, czy to jednoosiowe, czy dwuosiowe,, mogą pomóc w generowaniu optymalnego poziomu energii słonecznej.

dlatego ważne jest, aby zdecydować, który typ trackera jest odpowiedni, biorąc pod uwagę różne czynniki,, w tym warunki terenowe,, klimat, i rodzaj używanych paneli słonecznych.

jeśli jesteś instalatorem fotowoltaiki,, w zależności od ograniczeń budżetowych klienta,, terenu i klimatu, oraz żywotności systemu, musisz wziąć pod uwagę kluczowe czynniki, aby podjąć właściwą decyzję.

teraz,, jeśli chodzi o przyszłość branży solarnych urządzeń śledzących,, wydaje się to całkiem jasne. w 2018, szacowana wielkość globalnego rynku solarnych urządzeń śledzących wynosiła .92 miliardy, według badania grand view .

oczekuje się, że rynek wzrośnie o CAGR 14.1% do 2025 r. ze względu na rosnące zapotrzebowanie na ogniwa słoneczne lub ogniwa fotowoltaiczne. oczekuje się, że tempo wzrostu utrzyma się w nadchodzących latach.