Поворотные солнечные панели: поворотный привод для солнечной панели для технологических инноваций

Содержание

поворотный привод для солнечной панели для технологических инноваций

Сверхпрочный солнечный. поворотный привод для солнечной панели на Alibaba.com обеспечивают прочную основу для удержания панелей. Потребность в большей мощности и электроэнергии способствует большему прорыву в области инноваций. Действительно, варианты на сайте имеют простую инструкцию по сборке для DIY дома или в промышленной установке. Эти впечатляющие. поворотный привод для солнечной панели используйте стеллажи хорошего качества для идеального захвата.

Качество. поворотный привод для солнечной панели должно помочь стабилизировать верхнюю часть панели. Эти изделия легко отрегулировать даже после установки. Их термостойкие свойства позволяют панелям оставаться на открытом воздухе под прямыми солнечными лучами для выработки энергии. Дизайны имеют разные предпочтения в соответствии со спецификациями клиентов. Таким образом, существует широкий выбор стоек и кронштейнов для стоек.

Эффективность. поворотный привод для солнечной панели на Alibaba.com имеют прочную структуру для легкой установки на земле или крышах. Прочные материалы, такие как алюминий, помогают устранить ржавчину и другие поломки в тяжелых условиях. Инновации помогают создавать современные навесы для автомобилей и другие места отдыха с установленными солнечными батареями и прочными аксессуарами. Это освобождает разумное пространство для других проектов роста и повышения качества жизни.

Будь то малые или крупные промышленные установки, привлекательные. Варианты поворотный привод для солнечной панели предполагают финансовую свободу и техническую поддержку. Готовые детали помогают при ремонте. Широкий спектр поставщиков на онлайн-платформе предлагает конкурентный рынок с разумным комфортом для покупателя. Ознакомьтесь с удивительными предложениями на Alibaba.com, чтобы получить пожизненный опыт работы с инновационными технологиями.

Солнечные батареи — Трекеры как способ повышения эффективности солнечной системы

В процессе приобретения, монтажа и эксплуатации гелиосистем на основе солнечных панелей немаловажную роль играет понятие КПД солнечных панелей. Под ним понимается процент солнечного излучения, падающего на панель и преобразованного в электричество, с дальнейшей возможностью использования. То есть упрощенно — КПД — это показатель эффективности преобразования солнечного света панелью.

На КПД панели влияют многие факторы, к примеру, чистота пластин, из которых изготовлена панель, монокристаллическая это панель или поликристаллическая, ориентация скатов крыши, на которые монтируется панель, угол наклона, температура окружающего воздуха и т.д.

В данной статье речь пойдет об одном из способов повышения КПД панели, а именно — о трекерах для солнечных панелей.

Трекер представляет собой техническое устройство, функция которого заключается в способности отслеживать перемещение солнца и соответственно разворачивать закрепленные на специальной конструкции солнечные батареи. Таким образом, солнечные панели весь световой день настроены таким образом, что солнечное излучение постоянно падает на них под прямым углом, что значительно повышает их КПД.

Трекер включает в себя поворотную раму, на которой закрепляются солнечные панели, и поворотные механизмы.

Трекером управляет электронный блок, который состоит из сенсорной панели оператора и выходных силовых устройств.

Программа управления трекером способна менять угол азимута и угол подъема над горизонтом в зависимости от установленных параметров местного времени, даты и года.

В случае несоответствия установленного и необходимого угла, происходит подача питания на соответствующий двигатель координатного сервопривода.

Возможно полностью автоматическое (без вмешательства человека) управление трекером, к примеру, это функция распознавания пасмурных дней и коррекция установленного времени посредством Интернета. Кроме этого, система предусматривает и функцию управления и коррекции углов вручную.

Существуют двухкоординатные или однокоординатные трекеры.

Двухкоординатные трекеры способны точно отслеживать положение солнца и ориентировать солнечные панели строго под углом 90° к солнечному излучению.

Однокоординатные трекеры могут изменять положение панелей только по азимуту от востока до запада, в то время как угол подъема солнца над горизонтом не корректируется и является компромиссным. Его изменение в определенных пределах возможно вручную в зависимости от времени года и в процессе монтажа трекера.

Таким образом, гелиосистема, оборудованная трекером, обладает следующими преимуществами:

  • повышение мощности солнечных модулей на 30%
  • простой монтаж, работа в автоматическом режиме
  • работоспособность конструкции в зимнее время
  • независимость от ориентации скатов кровли и возможность проектирования систем различных размеров.

 

 

 

 

Солнечный трекер в Украине для повышения генерации СЭС

 Предлагаем купить высоконадежные украинские системы слежения за Солнцем с широким диапазоном установленных мощностей солнечных батарей от 5,4 кВт до 21,6 кВт. Трекер солнечных электростанций не только способен увеличить количество сгенерированной электроэнергии, но и хороший вариант монтажа солнечных батарей для клиентов у которых не достаточно свободного места на крыше и они не хотят застраивать территорию своего участка. Монтаж трекеров производим по территории всей Украины.

Теоретические основы принципа работы солнечных трекеров в статье — 

Солнечный трекер. Как увеличить выходную мощность солнечной электрической станции.

Одноосевой трекер восток-запад AS-Sunflower

  • Наземная система монтажа на бетонный фундамент.
  • Одноопорная конструкция.
  • Для каркасных и безкаркасных ФЭМ.
  • Вертикальная ориентация ФЭМ
  • Угол наклона -+45 градусов.
  • Изменение угла наклона при помощи одного актуатора.
  • Рабочее напряжение: 100-260В переменного тока / 50-60 Гц.
  • Материалы: сталь горячего цинкования, алюминий, нержавеющая сталь.
  • Круглосуточный веб-мониторинг работы и технического состояния.
  • Алгоритм работы: по астрономическому календарю или по датчику.

Гарантия:

  • Десять лет на стальные и алюминиевые конструкции.
  • Два года на систему управления и электромеханическое обслуживание.

 

Преимущества:

На 30% увеличивает установленную мощность СЭС.

На 15-17% увеличивает годовую генерацию электроэнергии.

На 5% увеличивается ставка по «Зеленому тарифу».

Двухосевой трекер — максимальная эффективность генерации AS-Sunflower

  • Наземные системы монтажа.
  • Для каркасных и без каркасных модулей.
  • Установленная мощность да 21 кВт.
  • Опорно-поворотный механизм для поворота по азимуту и актуатор — по зениту.
  • Рабочее напряжение: 100-260В переменного тока / 50-60 Гц. 
  • Материалы: сталь горячего цинкования, алюминий, нержавеющая сталь.
  • Круглосуточный веб-мониторинг работы и технического состояния.
  • Алгоритм работы: по астрономическому календарю или по датчику.

Максимальная эффективность. Активная система управления состоит из комплексного датчика солнечной инсоляции и блока управления трекером. Датчик находит точку максимальной мощности солнечной энергии, учитывая рассеянный и отраженный свет.

Датчик солнечной инсоляции передает сигнал на блок управления с помощью беспроводной технологии и затем устанавливает трекер в оптимальное положение.

Небольшой вес и легкость монтажа. Профили из оцинкованной стали, алюминиевые профили, элементы из нержавеющей стали и продуманный дизайн солнечного трекера обеспечивают их небольшой вес и простой монтаж.

Эксплуатационная надежность. Активная система управления обеспечивает надежную защиту от ветрового и снеговой нагрузки благодаря комплексному датчику солнечной инсоляции, в который встроен датчик снега и ветра.

Фундамент. трекеры устанавливаются на бетонный фундамент и закрепляются специальными анкерами.

Мониторинг. Круглосуточный мониторинг работы и технического состояния трекеров.

Наша компания является официальными дилерами данных моделей солнечных трекеров AS-Sunflower, а так же статических монтажных конструкций на землю или крышу USSolar.

Узнать о наличии и актуальной цене на системы слежения за Солнцем можно связавшись с нашим менеджером через формы обратной связи или по телефону. 

Вернуться в каталог Системы креплений

 

Что такое поворотный трекер для солнечных батарей и для чего он нужен

В данной статье пойдет речь о повышении эффективности использования солнечных батарей для дома. Каждый владелец солнечной электростанции понимает, что общая выработка за день зависит от ряда факторов. На некоторые из этих факторов мы можем повлиять. Например, с помощью солнечного трекера мы можем повысить эффективность солнечной станции. Благодаря этому простому устройству, сохраняется оптимальный угол падения солнечных лучей на протяжении всего дня. Давайте разберемся, как же это работает.

Для начала следует оговорить, что правильнее всего засматривать поворотный трекер на этапе проектирования солнечной электростанции, в самом начале. Если мы находитесь на данном этапе и задумываетесь о том, где можно купить солнечные батареи для частного дома или дачи, переходите по указанной ссылке, где вы смежите узнать подробнее об актуальных ценах и характеристиках солнечных панелей.

Поворотный трекер – своего рода эксклюзивная вещь, которая не так часто встречается. Как правило, солнечные панели устанавливаются на стационарную платформу, чаще всего, на крышу дома. Это просто и недорого, однако, не очень эффективно. На протяжении светового дня солнечные лучи падают на поверхность фотомодулей под разными углами. Максимальная эффективность достигается, когда солнце находится в зените и его лучи перпендикулярны панели. В рамках цикла года, угол также изменяется, влияя на объемы выработки.

Таким образом, можно подсчитать, что потенциал солнечной электростанции теряет около трети или даже половины своей возможной мощности. На помощь в решении данной задачи приходит поворотный трекер.

Данное устройство умеет подстраиваться под оптимальное положение относительно солнца путем вращения относительно центральной оси. Трекер оборудован специальной парой датчиков, которые отслеживают, одинаков ли уровень освещенности каждого из них. Если показатели идентичны друг другу, то плоскость солнечных батарей находится строго перпендикулярно лучам солнца. Если нет – осуществляется поворот трекера до нужного угла.

Некоторые виды трекера могут настраиваться на нужный угол как в одной, так и в другой плоскости. Такие трекеры, способны раскрыть полностью тот потенциал солнечной станции, который кроется в ней.

Подведем итог вышесказанному. Рассматриваемые устройства целесообразно применять для частных солнечных электростанция вне ветреных зон. Трекер способен запросто улучшить показатели выработки электроэнергии плоть до 40%.

Трекеры — системы ориентации солнечных батарей

Ключ к повышению эффективности солнечных батарей лежит в уменьшении необратимых потерь солнечной энергии в процессе взаимодествия солнечного света и вещества, из которого изготовлены фотоэлементы.

Современные солнечные фотоэлементы и панели из них, солнечные энергетические установки, солнечные электростанции удовлетворяют комплексу требований:

— высокая надёжность при сроке эксплуатации до 30 лет;
—  доступность сырья и возможность организации массового производства;
—  приемлемые сроки окупаемости инвестиций на создание солнечных электростанций;
—  минимальные расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание гелиоэнергетических мощностей;

—  высокая эффективность работы.

На эффективность фотоэлементов и солнечных панелей из них влияют целый ряд факторов. В числе основных можно назвать следующие:

— погодные и климатические условия
—  смена дня и ночи
—  неравномерность освещения
—  рост температуры
—  загрязнение
—  необратимые потери.

Мощность солнечных энергетических систем зависит от интенсивности солнечного излучения. Понятно, что если интенсивность солнечного излучения мала или отсутствует вовсе, то мощность солнечных панелей снижается. Для того, чтобы уменьшить влияиние этого недостатка, гелиосистемы снабжают аккумуляторами, которые, накопив энергию днем, в ночное время отдают свою энергию потребителю. Как правило, в ночное время суток потребление электроэнергии снижается и, если речь идет об автономных гелиосистемах обеспечения электроэнергией, запаса энергии вполне хватает для обеспечения потребностей в электроэнергии ночью.

Равномерная освещенность солнечной батареи обеспечивает высокую её эффективность. Если какой-то фотоэлемент, входящий в состав солнечной панели освещен менее интенсивно, чем соседний, то он становится паразитной нагрузкой и снижает общую энергоотдачу солнечных панелей. Для того, чтобы уменьшить влияние этого фактора, иногда удобно отключить затененный фотоэлемент. Для обеспечения максимальной эффективности солнечная панель должна быть ориентирована точно на солнце. Чтобы это достичь иногда используют поворотные системы с системой автоматического слежения за положениям Солнца.

Рост температуры солнечного элмента негативно сказывается на его способности генерировать электрический ток. Солнечные панели, особенно для больших гелиоэнергетических систем необходимо охлаждать. Пыль и влага, оседая на поверхности солнечных панелей также негативно сказываются на их эффективности. Поэтому необходимо регулярно проводить мероприятия по очистке поверхности солнечных батарей от пыли и грязи. Иногда поверхность солнечных панелей покрывают специальным составом, уменьшающим степень загрязнения поверхности солнечной батареи.

Солнечные панели подключаются к нагрузке с помощью специального контроллера управления фотоэлектрическими системами. Главная функция этого устройства — согласование внутренних сопротивлений .нагрузок. Применение этого устройства обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей

Ключ к повышению эффективности солнечных батарей лежит в уменьшении необратимых потерь солнечной энергии в процессе взаимодествия солнечного света и вещества, из которого изготовлены фотоэлементы. Уменьшение необратимых потерь в фотоэлементах приведет к увеличению их КПД. В среднем, КПД солнечных эксплуатируемых сейчас панелей не превышает 15-20%. В лабораториях ведутся работы по увеличению этого показателя. Увеличение КПД всего на один или два процента уже считаются хорошим результатотм. В средствах массовой информации можно найти информацию о том, что КПД отдельных фотоэлментов, измеренный в лабораторных условиях, приближается к 45%. alterenergy.info

Китай индивидуальные фотоэлектрические панели трекера с поворотным приводом SE14, солнечные панели производителей, поставщиков

Фотоэлектрические панели солнечного трекера с поворотным приводом SE14

Описание продукции:

Модель:

SC14

Место происхождения

Чанчжоу, Китай

марка

Coresun Drive

Тип

закрытый

материал

42CrMo, 50 млн

Крутящий момент на выходе

17KN.m

Крутящий момент

67.8KN.m

Удерживающий момент

48KN.m

Статический осевой рейтинг

555KN

Статический радиальный рейтинг

222KN

Динамический осевой рейтинг

133KN

Динамический Радиальный Рейтинг

117KN

Передаточное число

85: 1

КПД

40%

Преимущество продукта:

червячная передача с поворотным приводом высокого качества

червячный редуктор с поворотным приводом для системы солнечного трекера с контроллером солнечного трекера

Более высокая точность отслеживания

IP класс 65

Сертификация CE поворотного привода Coresun Drive CE

Slewingdrivegearmotorapplication

Заявка:

PV, CPV, CSP одно- и двухосная солнечная система слежения за червячной передачей

Вращающийся привод SE14 доступен для 20-30 шт. Солнечных панелей.

Производство поворотного привода

Hot Tags: солнечная батарея трекера с поворотным приводом se14 фотоэлектрические панели, Китай, производители, поставщики, индивидуальные

Dual-Axis поворотные устройства для панели солнечных батарей

Цена FOB для Справки:

100,00 $  / шт.

MOQ: 1 шт.
Условия Платежа: T/T, Western Union, PayPal
Порт: Shanghai, China
Производительность: 50000PCS/Year

Описание Продукции

Основная Информация

  • Номер Моделя: SVH03
  • Сертификация : SGS
  • Состояние : Новый
  • Рабочий режим : Непрерывный
  • Применение : Строительная техника
  • Источник питания : Гидравлический

Дополнительная Информация.

  • Trademark: JUNLIN
  • Packing: Wooden Box
  • Origin: China
  • HS Code: 848340
  • Production Capacity: 50000PCS/Year

Описание Продукции

Описание
комбайнов серии SVH SE серии и серии SV которой может вращаться в обоих азимут и угол возвышения одновременно. Основание корпуса принимает интеграции конструкция упрощает всей структуры.

Функция

1. вращаться в обоих азимута и одновременно к несанкционированному получению прав.
2. стабильной структуры, проста в установке.
3. Международная стандартная установка размера.

Применение
SVH широко используется в серии PV и CSP систем слежения.

Серии SVH ключевые данные о производительности


Тип модели

Нормального момента затяжки

Обеспечивающий максимальную моментом

Наклон момент

Передаточное число

Вес

SVH03-дуги аорты

400 нм

800 нм

1100 Нм

62:1

22кг

SVH07-дуги аорты

2800нм

5680нм

7500нм

71:1

91. 2КГ

Тип Продуктов

Эффективны ли вращающиеся солнечные панели?

Вращающиеся солнечные панели в последнее время привлекают много внимания средств массовой информации, и на первый взгляд кажется, что они имеют некоторые преимущества. Системы слежения перемещают панели в течение дня, чтобы они были обращены к солнцу. Чем дольше они выровнены с солнцем, тем больше энергии они могут производить — по крайней мере, такова их идея. В действительности, однако, подвижные солнечные панели могут быть не самым практичным выбором для многих домов и предприятий.

Системы слежения стоят дороже, чем системы с фиксированным наклоном

При прямом сравнении с солнечными установками с фиксированным углом наклона вращающиеся системы практически всегда будут дороже. Это связано с несколькими факторами. Прежде всего, панели слежения содержат детали и оборудование, производство которых обходится дороже, чем стационарные, особенно для систем, отслеживающих солнце более чем по одной оси. Сложность установки вращающихся систем солнечных панелей также может привести к дополнительным расходам.В течение срока службы системы затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание подвижных панелей обычно выше, чем затраты на содержание систем с фиксированным наклоном. Также необходимо учитывать затраты на землепользование, поскольку панели слежения должны располагаться на большей площади для эффективного функционирования.

Вращающиеся солнечные панели склонны к выходу из строя

Поскольку у них нет движущихся частей, солнечные системы с фиксированным наклоном не требуют особого ухода, кроме периодического осмотра. С другой стороны, вращающиеся панели необходимо регулярно обслуживать, чтобы поддерживать оборудование в хорошем рабочем состоянии. В системах слежения панели поддерживаются на поворотных платформах с колесами, приводимыми в действие моторизованным приводом, для перемещения платформ по круглым каналам. Обычно ожидается, что солнечные энергетические системы проработают не менее 20 лет, и это много времени для проблем, связанных с механизированными частями. С их многочисленными движущимися частями и деталями системы слежения с гораздо большей вероятностью выйдут из строя, чем системы с фиксированным наклоном.

Наземные солнечные панели с фиксированным наклоном обеспечивают преимущества

Фотоэлектрические или фотоэлектрические системы часто устанавливают на крышах, так как они могут быть эффективными для сохранения панелей в поле зрения солнца.Однако с некоторыми крышами этот вариант может оказаться неприемлемым из-за ориентации здания, конструкции крыши или нависающих деревьев и растительности. В этих случаях рекомендуется установка на землю. Системы слежения за наземными солнечными панелями не гарантируют значительного увеличения количества энергии, собираемой по сравнению со стационарными панелями. Вращающиеся панели могут увеличить выходную мощность системы, но правильно установленные панели с фиксированным наклоном могут обеспечить такой же уровень выходной мощности в большинстве ситуаций.

Системы вращающихся фотоэлектрических панелей могут иметь смысл в некоторых случаях, но только в том случае, если увеличенное количество собранной энергии является достаточно значительным, чтобы компенсировать дополнительные затраты на установку и обслуживание, а также потенциальные механические поломки. Компания Intermountain Wind and Solar, обслуживающая клиентов в районе Солт-Лейк-Сити и на всей территории Intermountain West, специализируется на установке фотоэлектрических панелей и проектировании систем. Свяжитесь с нами сегодня , чтобы получить бесплатную консультацию и узнать о многих преимуществах солнечных панелей для дома или бизнеса.

Вращающиеся солнечные панели могут повысить эффективность на 32 процента

Во время стипендии Фулбрайта в Уганде профессор Колгейтского университета Бет Паркс заметила серьезный недостаток в солнечных батареях, от которых общины в странах Африки к югу от Сахары получают электричество. Солнце движется. Солнечные батареи этого не сделали.

Учитывая, что максимальная теоретическая эффективность для наиболее часто используемых фотоэлектрических элементов составляет всего около 29 процентов, каждая маленькая капля дополнительного солнечного света имеет значение.Оставаясь неподвижными, рассуждала она, солнечные панели тратят драгоценную энергию впустую.

Итак, используя всего лишь ведро с водой и несколько камней, Бет Паркс построила новый вид медленно вращающейся солнечной панели, предназначенной для отслеживания дневной дуги солнца. После 20-дневного периода испытаний Паркс обнаружила, что ее медленно перемещающиеся панели собирают на 32 процента больше энергии, чем модели с фиксированным положением, то есть разница в сотни ватт, по данным Американского физического общества. Она представила свои выводы на мартовском собрании Американского физического общества в 2019 году.

Ведро с водой и несколько камней помогают направить эту солнечную панель к солнцу. Beth Parks

Почему перемещаемые солнечные панели могут изменить правила игры

Этих нескольких дополнительных сотен ватт недостаточно, чтобы изменить ситуацию к лучшему в американских домах, где среднее потребление электроэнергии составляет около 29 кВтч в день. Данные Министерства энергетики США.

Но в Уганде, где почти каждый четвертый человек не имеет доступа к электричеству, среднесуточное потребление электроэнергии домохозяйством составляет всего 0.04 кВтч / день, что означает, что сама по себе конструкция парков — в случае ее широкого внедрения — может преобразовать целые сообщества. Это означает доступ к мобильным телефонам. Чтобы загореться после наступления темноты.

Как адъюнкт-профессор физики, Паркс видел другие модели солнечных панелей, в которых использовались весовые системы для медленного смещения в течение дня. Но эти динамические рамы никогда не тестировались, говорит Паркс, и при их проектировании не учитывалась экономическая эффективность.

Хотя последние инновации, такие как двухслойные солнечные элементы, обещают значительно повысить эффективность солнечных панелей, изобретение Паркса элегантно просто и невероятно недорого. Джоэл Жан / Анна Ошерова / MIT News

Как сделать поворотную солнечную панель своими руками

В сотрудничестве со студентами Университета науки и технологий Мбарара Паркс создал каркас солнечной панели с использованием металлических трубок, которые местные сварщики могли легко получить. Затем панель прикрепляется к оси. На западной стороне ведро с камнями; на востоке ведро с водой. По мере того, как вес ведра с водой медленно падает, благодаря контролируемой утечке панель медленно, последовательно сдвигается вслед за солнцем.

В настоящее время, по словам Паркс, даже более дешевые солнечные панели по-прежнему слишком дороги для большинства семей, и большинство панелей приварены к крышам домов, чтобы предотвратить кражу. Но повышенная эффективность означает, что панели могут быть меньше по размеру и, следовательно, более доступными. Легко транспортируемые рамы и панели меньшего размера позволяют жильцам приносить свои системы внутрь каждую ночь, избавляя от необходимости закреплять их болтами. Общая стоимость системы Паркс, которая включает в себя солнечную батарею, аккумулятор, зарядное устройство и раму, примерно на десять процентов меньше, чем у традиционной установленной солнечной панели, и ее магистранты недавно сотрудничали с местным сварщиком, чтобы произвести конструкцию рамы за 6 долларов. .

Новая сдвижная солнечная панель

Parks — как по дизайну, так и по стоимости — демонстрирует важность иммерсивных исследований, строительства внутри сообщества, в частности для этого сообщества. Как еще она могла сделать дизайн достаточно легким и маленьким, чтобы приносить внутрь каждый день? Иначе как бы она поняла, какое влияние на повседневную жизнь семьи может оказать небольшое увеличение мощности киловатт?

На данный момент Parks вернулся в США.Но она видит широкое распространение своего дизайна как возможность для роста небольшой промышленности по всей Уганде.

Солнечные трекеры: что вам нужно знать

Время чтения: 5 минут

Есть много уникальных способов спроектировать и установить солнечную энергетическую систему для вашей собственности. Если вы подумываете об установке солнечных панелей на земле, вы можете подумать о системе слежения за солнцем, чтобы ваши панели следовали за солнцем по небу. В этой статье будет рассмотрено, что означает установка солнечного трекера и подходит ли система отслеживания для вашего солнечного проекта.


Что нужно знать о солнечных трекерах


  • Солнечные трекеры помогают максимизировать производство солнечной энергии, следя за солнцем в течение дня
  • Солнечные трекеры обычно используются в коммерческих установках или других крупных наземных массивах
  • Присоединяйтесь к EnergySage Marketplace сегодня свободно сравнивать котировки для индивидуальных солнечных котировок

Что такое солнечные трекеры? Одноосные и двухосные солнечные трекеры

Солнечная система отслеживания максимизирует выработку электроэнергии вашей солнечной системой, перемещая ваши панели так, чтобы они следовали за солнцем в течение дня, что оптимизирует угол, под которым ваши панели получают солнечное излучение.Солнечные трекеры обычно используются для наземных солнечных панелей и больших отдельно стоящих солнечных установок, таких как солнечные деревья. Как правило, они не используются в большинстве жилых солнечных проектов, но имеют место на рынке солнечных батарей для коммунальных предприятий и коммерческих / промышленных предприятий.

Когда солнечные панели подвергаются воздействию солнечного света, угол, под которым солнечные лучи встречаются с поверхностью солнечной панели (известный как «угол падения»), определяет, насколько хорошо панель может преобразовывать поступающий свет в электричество.Чем уже угол падения, тем больше энергии может производить фотоэлектрическая панель. Солнечные трекеры помогают минимизировать этот угол, ориентируя панели так, чтобы свет падал на них перпендикулярно их поверхности.

Существует два типа систем слежения за солнечными лучами: с одной осью и с двумя осями .

  • Одноосный трекер перемещает ваши панели по одной оси движения, обычно совмещенной с севером и югом. Эти настройки позволяют вашим панелям располагаться по дуге с востока на запад и отслеживать восход и заход солнца.
  • Двухосевой трекер позволяет вашим панелям перемещаться по двум осям, выровненным как север-юг, так и восток-запад. Этот тип системы разработан для максимального увеличения сбора солнечной энергии в течение года. Он может отслеживать сезонные изменения высоты солнца в дополнение к нормальному дневному движению.

Обычно двухосные трекеры (производимые такими компаниями, как AllEarth Renewables) являются гораздо менее популярным вариантом для солнечных установок, даже среди крупных проектов коммунального масштаба.Ситуация, когда двухосные трекеры могут быть подходящими, может быть на некоторых коммерческих объектах — из-за ограниченного коммерческого пространства на крыше для установки солнечных панелей, двухосные трекеры, которые могут производить до 45% больше энергии, чем обычные статические панели, могут помочь предприятиям. производят достаточно энергии, чтобы поддерживать свою работу в небольшом пространстве. Коммунальные установки обычно не нуждаются в двухосных установках, потому что они располагаются на больших участках земли без ограничений по пространству, как на коммерческой крыше.

Активные и пассивные солнечные трекеры

Помимо разницы между одноосными и двухосными трекерами, существуют также активных и пассивных солнечных трекеров . Большинство систем слежения являются активными — это означает, что система слежения снабжается энергией для запуска двигателя или другого механического устройства, которое наклоняет прикрепленные солнечные панели в нужную сторону. С другой стороны, пассивные солнечные трекеры также отслеживают солнце, но без какого-либо дополнительного источника энергии.Они двигаются, используя тепло солнца, чтобы нагреть газ. Когда этот газ расширяется, он вызывает механическое движение солнечных панелей. Когда солнце движется и газ охлаждается, он снова сжимается, и панели возвращаются. Фактическая наука, лежащая в основе пассивных солнечных трекеров, более сложна, чем это описание, но пока мы будем простыми. Ключевой вывод: активные солнечные трекеры используют двигатель для движения, а пассивные солнечные трекеры используют солнце для движения.

В общем, активные солнечные трекеры больше подходят для больших и сложных установок, в то время как пассивные трекеры могут использоваться для простых фотоэлектрических систем и не более того, учитывая их более низкую точность.

Сколько стоят солнечные трекеры?


Трудно назвать точную стоимость солнечных трекеров, в основном потому, что большинство установок, в которых используются трекеры, сильно индивидуализированы. Добавление трекеров в систему на крыше может добавить от 40% до 100% к вашим общим затратам , в зависимости от размера системы, типа используемых вами трекеров и сложности установки.

Преимущества и недостатки солнечных трекеров

Как и у любого дополнения к системе солнечных батарей, у солнечных трекеров есть свои плюсы и минусы.

Плюсы солнечных трекеров

На высоком уровне, вот преимущества солнечных трекеров:

  • Солнечные панели в системах слежения производят больше электроэнергии
  • Увеличение производства электроэнергии особенно полезно, если вы используете тарифный план с переменным тарифом (например, время использования)
  • Больше выработки электроэнергии означает, что вам нужно меньше панелей, поэтому вам не нужно столько места для вашей солнечной установки

Самым большим преимуществом системы слежения за солнечной энергией является то, что она предлагает повышение производство электроэнергии.Как правило, система солнечных батарей с установленным одноосным солнечным трекером дает прирост производительности от 25 до 35 процентов. Двухосевой трекер увеличивает производительность еще на 5-10%.

Если вы живете в высоких широтах, где положение солнца в небе резко меняется в летние и зимние месяцы, двухосная система слежения может быть хорошим способом максимизировать производство солнечной энергии и собрать достаточно энергии для вашего дома или собственности.

Минусы солнечных трекеров

Однако у системы слежения за солнцем есть некоторые недостатки:

  • Системы слежения за солнцем стоят дороже, чем стандартные фиксированные системы солнечных панелей.Это связано как с необходимостью дополнительных деталей, так и с трудозатратами на подготовку сайта для трекеров.
  • Часто солнечные трекеры требуют большего обслуживания, чем стационарные солнечные панели (которые для начала почти не нуждаются в обслуживании).
  • Трекеры часто слишком большие и тяжелые для использования на крышах, поэтому вам придется устанавливать наземные станции. Навесная система

Системы слежения обычно требуют более высоких затрат на установку и обслуживание. Солнечный трекер будет стоить больше денег, чем фиксированная система солнечных панелей, потому что это более сложная технология и имеет движущиеся части.Это также приводит ко второй области повышенных затрат на системы слежения за солнечными лучами: техническое обслуживание. Более сложная система требует большего обслуживания, что со временем может увеличивать расходы.

Еще одним недостатком солнечных трекеров является то, что они, как правило, слишком тяжелы для использования в солнечных проектах на крыше. Если вам нужна система солнечных батарей с функциями отслеживания, будьте готовы установить наземный массив.

Подходит ли вам система слежения за солнцем?

Установка на крыше предлагает более низкие затраты и не требует специального дворового пространства, что делает ее предпочтительным вариантом для большинства домовладельцев, заинтересованных в солнечной энергии. В результате в большинстве домашних солнечных систем нет солнечных трекеров — и они, вероятно, не стоят его . Если у вас крыша, выходящая на юг, ваши солнечные панели уже будут ориентированы на максимальное улавливание солнечного света, что снижает необходимость в системе слежения.

Солнечные трекеры предлагают самое выгодное предложение в высокоширотных местах из-за ежегодного движения солнца. По этой причине потребители солнечной энергии на Аляске и в некоторых северных частях США могут захотеть включить трекеры в свою систему.Однако для большинства жителей США движение солнца не повлияет на производство панелей до такой степени, что система слежения принесет значительные финансовые выгоды. Большинству клиентов лучше установить массив на крыше на южной стороне или стационарную наземную систему, обращенную на юг.

Солнечные системы слежения также часто используются в крупных коммерческих проектах, обычно мощностью более 1 мегаватта (МВт). Для солнечных батарей коммерческих масштабов долгосрочной выгоды от увеличения производства с течением времени достаточно, чтобы окупить первоначальные затраты и плату за обслуживание.Кроме того, коммерческие солнечные проекты обычно монтируются на земле, что делает возможным использование солнечных трекеров.

Найдите подходящую солнечную установку для своей собственности

Если вы хотите установить наземную солнечную батарею с солнечными трекерами или систему на крыше, всегда важно сравнивать ваши варианты, прежде чем двигаться дальше. На EnergySage Solar Marketplace вы можете запросить расценки на наземные и солнечные проекты на крыше от квалифицированных, предварительно проверенных установщиков в вашем районе.Если вас интересует система отслеживания, просто оставьте в своем профиле заметку, в которой вы хотели бы получить цитаты, включая солнечные трекеры.


Двусторонние солнечные панели, отслеживающие солнце, производят на треть больше энергии

Донна Лу

Солнечные панели в поле в Германии

Design Pics / Alamy

Двусторонние солнечные панели, которые наклоняются в зависимости от положения солнца, могут увеличить количество собираемой энергии.Раньше эти два подхода существовали независимо, но теперь исследователи изучили эффекты их сочетания.

Карлос Родригес-Гальегос из Сингапурского института исследований солнечной энергии и его коллеги обнаружили, что двусторонние солнечные панели, отслеживающие солнце, производят на 35 процентов больше энергии и снижают среднюю стоимость электроэнергии на 16 процентов.

Цель любой солнечной панели — поглощать как можно больше энергии солнца, — говорит Родригес-Гальегос.В настоящее время солнечные панели во всем мире в основном устанавливаются с фиксированной ориентацией и поглощают свет только с одной стороны.

«Преимущество использования двусторонних солнечных панелей в том, что они также могут поглощать энергию, которая отражается от земли на их заднюю сторону», — говорит Родригес-Гальегос.

Существуют два типа солнечных панелей. Одноосные трекеры следят за солнцем в течение дня, двигаясь с востока на запад. Двухосные трекеры также следят за солнцем в течение года, меняя положение в зависимости от времени года, потому что высота солнца выше летом и ниже зимой.

В своем анализе команда рассчитала глобальную энергию, генерируемую множеством комбинаций различных установок солнечных панелей.

Они проанализировали глобальные метеорологические данные с орбитальных облаков НАСА и прибора системы радиантной энергии Земли, а затем оценили общую энергию, генерируемую в различных установках. Команда обнаружила, что двусторонние панели будут производить на 35 процентов больше энергии в сочетании с одноосными трекерами и на 40 процентов больше в сочетании с двухосными трекерами.

Группа также учла затраты на материалы, строительство и обслуживание этих солнечных панелей, которые различаются в зависимости от страны.

Сочетание двухсторонних панелей с одноосными трекерами снизит нормированную стоимость электроэнергии — показатель того, сколько потребитель платит за киловатт-час произведенной солнечной энергии — больше всего, на 16 процентов для большинства стран мира, говорит команда.

Ссылка на журнал: Джоуль , DOI: 10.1016 / дж. Джоуль.2020.05.005

Подробнее по этим темам:

Максимально вращающиеся солнечные панели для устойчивого развития

Примите лидерство. вращающихся солнечных панелей доступны на Alibaba.com в привлекательных предложениях. В отличие от других видов энергии, электроэнергия обеспечивается за счет. вращающихся солнечных панелей полностью возобновляемая. Его можно использовать в любой части мира, пока существует солнце. Файл. вращающихся солнечных панелей генерируют дополнительную электроэнергию, что значительно снижает ваши счета за электроэнергию.

. Вращающиеся солнечные панели доступны в разнообразном ассортименте, включающем множество моделей и конструкций, отвечающих различным потребностям, указанным разными пользователями. Установка этих. Вращающиеся солнечные панели просты, а их обслуживание несложно, так как они требуют только простой очистки. Созданный с использованием прочных материалов и инновационного дизайна, калибр. Вращающиеся солнечные панели удивительно долговечны и очень эффективны при выработке электроэнергии.Их универсальность гарантирует, что они могут использоваться в самых разных приложениях.

С мощным. вращающихся солнечных панелей на Alibaba.com, вы можете подключиться к сети и получать оплату за дополнительную энергию, которую вы производите. В них производители внедрили передовые технологии. вращающиеся солнечные панели делают компоненты легче по весу и значительно устойчивы к нагреванию. В то же время последние новинки вносят в. вращающихся солнечных панелей более эффективны для обеспечения удовлетворительной работы даже в неблагоприятных погодных условиях.

Наслаждайтесь наиболее удобными покупками в Интернете, сделав Alibaba.com своим местом для покупок. Вы сэкономите время, энергию и ресурсы, особенно если определите наиболее привлекательные. вращающихся солнечных батарей предложения. Если вы хотите их использовать для бизнеса, изучите щедрые скидки, на которые они рассчитаны. вращающихся солнечных батарей оптовиков и поставщиков. Снижение счетов за электроэнергию и результаты, которые вы получаете, демонстрируют, почему эти предметы достойны своих ценников.

Инновационная концепция слежения за солнечным светом с помощью вращающейся призменной решетки

Солнечная энергия стала одним из самых многообещающих возобновляемых источников энергии и наиболее широко используется в настоящее время.Для достижения оптимальной производительности требуются как фотоэлектрические, так и солнечные тепловые приложения, чтобы отслеживать положение солнца в течение дня и года наиболее эффективным способом, чтобы избежать сильного негативного воздействия на эффективность системы. В данной статье делается попытка описать новый полупассивный концентратор слежения за солнцем (SPSTC), в котором для отслеживания солнца реализованы два независимых массива призм из полиметилметакрилата (PMMA) для преломления солнечного света путем вращения указанных призм, что позволяет перенаправлять солнечное излучение по желанию.Первый набор отвечает за устранение одной из направленных составляющих солнечного излучения; задача решается поворотом призм внутри массива на определенный угол. Второй набор имеет дело с другим направленным компонентом солнечного света, преобразуя его направление в полностью перпендикулярный узор к массиву. Нисходящее вертикальное излучение позволяет реализовать стационарную линзу Френеля для концентрации солнечного излучения для любого желаемого применения. Система разработана и проверена с использованием программного обеспечения для моделирования, чтобы доказать осуществимость концепции.

1. Введение

Большинство исследований в области солнечной энергии было сосредоточено на разработке фотоэлектрических (PV) элементов, которые вырабатывают электричество, когда молекулярная цепная реакция, запускаемая потоком солнечной энергии, происходит на тонком слое соединения на основе кремния или германия. . Однако коммерческие фотоэлектрические элементы пока достигли эффективности только от 15% до 20% [1], в то время как фотоэлектрические элементы с высокой концентрацией (HCPV) имеют эффективность чуть выше 40% [2].

Другое направление исследований исследует использование солнечной тепловой энергии (STE), и в этом случае необходимо решить две основные проблемы.Во-первых, солнечное излучение должно быть сконцентрировано для высокотемпературных применений; это связано с низкой плотностью такой энергии. Во-вторых, для большинства солнечных концентраторов солнечные лучи должны постоянно падать перпендикулярно концентратору. Следовательно, необходимо использовать концентратор слежения за солнечным светом (STC). Эти требования также распространяются на HCPV.

Эта работа была продолжена для изучения возможности STC с использованием полупассивного устройства слежения за солнечным светом, состоящего из двух массивов призм, линзы Френеля и приемника.Массивы отслеживают положение солнца и отклоняют солнечный свет к линзе Френеля, которая, как точка концентрации, остается фиксированной. STC может использоваться в приложениях HCPV или концентрированной солнечной энергии (CSP).

1.1. Солнечная концентрация и отслеживание

Есть два типа солнечной концентрации; это линейные и точечные концентрации. Линейная или двумерная концентрация относится к области, сконцентрированной в линии, а трехмерная концентрация относится к области, которая концентрируется в точке.Трехмерная концентрация достигает наивысшего практического уровня концентрации. Интенсивность солнечного излучения варьируется в зависимости от географического положения, времени года, погодных условий и времени суток. Модель Лю и Джордана [3] была использована для описания солнечного излучения Монтеррея, Мексика (с широтой 25 ° 40 ′ с.ш.), откуда видно, что самые высокие интенсивности излучения наблюдаются между 9:00 часами и 15:00 часами. часы; следовательно, полупассивный концентратор слежения за солнечным светом (SPSTC) предназначен для работы в течение этого периода времени.

Существует большое разнообразие STC, в которых в основном используются линзы Френеля, параболические зеркала, нестандартная геометрия и даже линзы с переменными оптическими свойствами [4–11]. В этой статье представлен SPSTC, который снижает механические усилия для отслеживания солнца. Это снижает энергопотребление и сложность системы, тем самым снижая затраты на систему. Он состоит из пары решеток призм из ПММА, отслеживающих солнечные лучи, и фиксированной линзы Френеля, которая их концентрирует.

1.2.Solar Angles

Движение солнца по небу можно описать двумя углами: высотой и азимутом. Первый — это вертикальный угол между солнцем и земной поверхностью, имеющий только следующие возможные значения:. Обычно азимут — это горизонтальный угол между Солнцем и севером Земли, но для практических целей в этом исследовании он был определен с использованием юга в качестве опорного значения, положительного в направлении на восток (согласно правилу правой руки): как показано на рисунке 1.


Углы зависят не только от времени суток, но и от времени года (см. Рисунок 2), аналогично вариациям освещенности. Солнечные углы зависят от широты и могут быть рассчитаны в соответствии с установленными моделями [12]. Цель знания положения Солнца — проверить нашу систему на реальных возможных значениях углов Солнца.


2. Полупассивный концентратор слежения за солнечным светом (SPSTC)

SPSTC — это оптическая система, которая концентрирует солнечное излучение с минимальными требованиями к движению и собирает максимально возможную энергию в определенной области.Он имеет два слоя призм из ПММА, которые перенаправляют полученные солнечные лучи в постоянном вертикальном направлении к линзе Френеля.

Несмотря на то, что система по-прежнему требует движущихся компонентов, она представляет собой улучшение по сравнению с обычными системами слежения и концентрации: (i) меньшие затраты на установку и обслуживание; (ii) требуемый механизм отслеживания упрощается, поскольку единственными движущимися компонентами в системе являются легкие призмы, которые можно вращать с помощью одного линейного исполнительного механизма для каждого массива, в отличие от более сложных структур, движение которых подразумевает перенос большого веса; (iii) линза Френеля, которая является концентрирующей частью системы, остается в фиксированном положении; (iv) следовательно, нет необходимости перемещать приемник; и (v) наконец, уменьшаются ветровые нагрузки, поскольку зазор между каждой призмой позволяет воздуху свободно течь.

2.1. Решетки призм

Матрицы расположены над линзой Френеля. Они перпендикулярны друг другу и остаются горизонтальными, как показано на рисунке 3. Каждый массив состоит из набора идентичных призм, синхронно вращаемых одним приводом; однако призмы первой и второй решетки имеют разные углы при вершине. Механизм вращения похож на оконные ставни, но вместо того, чтобы блокировать солнечный свет, они перенаправляют эти солнечные лучи за счет преломления призм из ПММА.


Каждая призма в верхнем массиве вращается вокруг своей оси, которая параллельна оси -оси, как показано на рисунке 4 (b). Этот массив отвечает за устранение одной из составляющих вектора направления солнечного луча. Рисунок 4 (c) иллюстрирует взаимодействие между одной призмой в первой решетке и падающим солнечным лучом. Векторы, и показывают изменение пути луча из-за преломления на призме. Цель призмы — в идеальном случае устранить составляющую луча.

После этого луч достигает призмы нижней решетки. Аналогично, каждая призма в нижнем массиве поворачивается на угол вокруг своей оси, которая параллельна -оси, чтобы в идеале исключить -компонент. Оставляя результирующий луч с постоянным направлением; перпендикулярно плоскости.

2.2. Линза Френеля

Это тип компактных линз, способных концентрировать солнечную энергию на ограниченной площади; По сути, это цепочка призм, каждая из которых представляет наклон поверхности линзы [13].Функция этого оптического устройства в предлагаемой системе состоит в том, чтобы принимать лучи, преломленные двумя решетками призм, и концентрировать их в приемнике. Эта концентрация достигается двумя важными факторами: изменением показателя преломления среды, через которую проходит луч, и геометрией линзы.

3. Математическая модель
3.1. Преломление света

Углы вращающихся призм зависят от положения Солнца, которое в каждый момент времени определяет вектор направления, как показано на Рисунке 1 (b).Физическое явление, связанное с этой системой как в решетке призм, так и в линзе Френеля, известно как преломление света. Закон Снеллиуса применим только тогда, когда мы работаем в одной плоскости; однако при работе с солнечными лучами мы сталкиваемся с проблемой двойного угла, из-за которого рабочая плоскость постоянно меняется. Следовательно, необходимо выполнить векторный анализ, чтобы найти экстраполяцию закона Снеллиуса для трехмерной среды.

Начните с плоскости, образованной падающим световым лучом и вектором нормали в точке падения, как показано на рисунке 5.В этой плоскости результирующий вектор после преломления в терминах равен С базовой тригонометрией С другой стороны, закон Снеллиуса гласит: Подставляя (2) и (3) в (1), получаем следующее выражение: Уравнение (4) — хороший подход; обратите внимание, что в пространстве произведение унитарных векторов и равно где — унитарный вектор, нормальный к исходной плоскости, подчиняющийся правилу правой руки, как показано на рисунке 6 (b). Умная манипуляция с использованием скалярного произведения в выражении (5) дает следующее: Помните, это нормально к плоскости, определяемой и; следовательно Объединение (5) с (7) Наконец, подставляя (6) и (8) в (4), получается экстраполяция закона Снеллиуса в зависимости от векторов и только, которые являются падающим лучом и нормалью к плоскости, соответственно, Чтобы использовать (9), вектор нормали должен быть вычислен для обоих случаев, когда луч входит в призму, и когда он выходит из нее.Оба они зависят от вращения призмы, как и следовало ожидать, и это видно на рисунке 6. Но как только они будут определены, они не будут меняться на протяжении всей работы системы.

При заданных значениях вектор направления солнечного луча определяется как Для каждого угла определяется все остальное; следовательно, путь, по которому идет солнечный луч, уникален. Сначала с помощью (9) и мы получаем луч внутри призмы:; тогда с и можно найти (9). После завершения анализа для первого набора призм он следует таким же образом для второго набора.

4. Отслеживание Солнца с помощью решетки вращающихся призм
4.1. Первый слой призм

С помощью Matlab можно получить поведение луча через призму для всех возможных вращений. Компонент представляет интерес, так как цель первого массива призм состоит в том, чтобы исключить такой компонент.

На Рисунке 7 можно увидеть, что для конкретного и при увеличении система не сможет исключить требуемый компонент; между тем, когда это происходит, есть два значения, которые достигают желаемого значения.Но если уменьшается слишком сильно, даже при том, что у них все еще есть два возможных решения, помня, что если призма имеет большее вращение (положительное или отрицательное), тогда площадь, доступная для сбора солнечных лучей, будет меньше. Следовательно, необходимо выбрать адекватное значение, обеспечивающее и минимизирующее в течение дня и месяцев.

4.2. Второй слой призм

Используя тот же анализ, что и выше, вместо приходящего солнечного луча луч исходит от предыдущей группы призм и, следовательно, имеет известное направление.Другими словами, он считает, что входящий вектор Важное замечание состоит в том, что анализ в разделе 4.1 пытается исключить -компонент, а затем; следовательно, путь через призму во втором массиве, описываемый векторами, будет находиться в -плоскости (см. рисунок 8 (а)), и цель второго набора призм будет заключаться в устранении -компонент, получая . Когда луч проходит через ту же плоскость, (3) может использоваться для определения пути без использования вектора; этот анализ аналогичен анализу, необходимому для создания линзы Френеля, и хорошо описан в [3]; однако идеальное значение не всегда возможно; поэтому цель обоих наборов призм — минимизировать соответствующие компоненты, чтобы линза Френеля могла работать эффективно.

5. Компьютерное моделирование

После получения значений с помощью Matlab, модель оценивается с помощью TracePro, чтобы проверить траекторию, по которой будут следовать солнечные лучи, подтверждающие результаты, предсказанные в расчетах. Это также помогает лучше понять поведение лучей в трехмерной среде. Например, на Рисунке 8 (b) можно наблюдать, как есть -компонент, который будет обрабатываться нижней призмой.

В дополнение к моделированию, показанному на Рисунке 8, только одной пары призм и одного солнечного луча, вся система может быть визуализирована на Рисунке 9 для заданного времени дня (°, °), где пятно концентрации, образованное Показана линза Френеля.


6. Параметры системы

На рисунке 10 можно увидеть, как система работает в определенный момент времени, и показан процесс для заданных произвольных фиксированных параметров системы, как получить рабочие значения для достижения правильного перенаправления. солнечных лучей. Важно понимать и визуализировать все параметры конструкции, которые необходимо определить.


6.1. Внутренний угол призмы

Одним из ключевых параметров конструкции является угол внутри призмы.В типичных линзах Френеля, использующих простое преломление света, углы вдоль профиля, которые находятся дальше от центра, будут увеличиваться до определенного критического угла, который определяется коэффициентами преломления среды и ограничивается законом Снеллиуса. В предлагаемой системе эти углы не только отвечают за весь оптический отклик системы, но и в дальнейшем будут влиять на толщину самой призмы.

6.2. Ось вращения призмы

Показанный процесс предполагает, что векторы вращения соответствуют системе координат, как показано на рисунке 4 для верхнего слоя.Они могут быть не идеальными, и, несмотря на то, что у нас может быть любое направление, симметрию движения солнца в течение дня все же можно использовать с небольшим возвышением первоначально предложенной оси вращения на угол над плоскостью. Результирующая ось вращения

6.3. Выход солнечных лучей

Преимущество фиксированной линзы Френеля в системе не ограничивает направление выходных лучей; поэтому описанное ранее вертикальное направление может быть определено как любое направление, которое помогает всей системе.Подобно предыдущему разделу, симметрия может быть использована небольшим отклонением градусов, не привязывая идею к произвольному вертикальному выходу. Это означает, что линза Френеля должна иметь небольшое возвышение, приводящее к следующему вектору направления солнечных лучей:

7. Адмиттансные лучи системы

Предыдущие параметры должны быть определены в соответствии с общей эффективностью системы; поэтому необходимо указать параметр проверки, чтобы определить, какая комбинация дает лучшие результаты.

7.1. Закон Снеллиуса как биективная функция

Закон Снеллиуса (см. (3)) можно использовать для определения связи между углом падения и преломлением; однако между этими углами существует взаимно однозначное соответствие, когда среды зафиксированы. Основная причина заключается в том, что синусоидальная функция взаимно однозначна, а соответствующие показатели преломления и вектор нормали одинаковы: Следовательно, из (3) мы можем получить (14), и закон Снеллиуса также выполняется, если угол падения находится в среде 2, а угол преломления — в среде 1, как показано на рисунке 11.


7.2. Работа в обратном направлении

В идеале солнечный луч вводит в систему и меняет направление выходных сигналов в фиксированном направлении, но может быть использован другой подход: при определенных параметрах системы все возможные пути луча, идущего в направлении, противоположном желаемому выходу, могут быть получены с помощью вращая обе призмы во всех возможных значениях (см. рисунок 12). Для каждой комбинации точки нанесены на график, чтобы получить диаграмму рассеяния, которая представляет лучи проводимости системы (см. Рисунок 13).



8. Оценка производительности

Чтобы оценить производительность системы с определенными параметрами, мы должны признать, что желательно, чтобы система работала только в определенное время. На рисунке 2 показаны все возможные значения солнечных углов в течение года, но более реалистичная и достижимая цель — уловить солнечный свет по определенному графику, например, с 9:00 до 15:00 часов, ограничивая область, показанную на рисунке 14.


Затем, работая в обратном направлении для системы с определенными параметрами, получаются углы проводимости системы и сравниваются с желаемой площадью, как показано на рисунке 15.


Точки, выходящие за пределы области, не представляют нашего интереса, поскольку никогда не будет времени года с такими угловыми значениями. Поэтому, как показано на рисунке 16, синяя область является допустимым параметром для оценки производительности системы.


9. Выводы и дальнейшая работа

Теоретически доказано, что SPSTC, в котором используются только призмы из ПММА, вращающиеся в соответствии с положением Солнца, возможен. Текущая реализация имеет фиксированную линзу Френеля, которая значительно снижает механические усилия системы, поскольку отслеживание выполняется с помощью массивов вращающихся призм, которые имеют то преимущество, что представляют собой легкие отдельные призмы вместо надежного большого гелиостата, который должен двигаться в 3D манера.Основное достоинство системы состоит в том, что каждая призма в массиве вращается на один и тот же угол; поэтому механизм перемещения можно упростить.

Отслеживание достигается за счет разделения движения по двум осям и реализации двух независимых вращательных движений, которые работают рука об руку для эффективного преломления солнечных лучей. Это предлагает более простой подход к отслеживанию солнца, что в конечном итоге приведет к более дешевому, но надежному решению.

Необходимо провести дальнейший анализ, чтобы найти оптимальные значения,,, и которые смогут работать в желаемых временных рамках.

Номенклатура
: Вектор направления лучей, падающий на призму
: Вектор направления лучей внутри призмы
: Вектор направления лучей Ось вращения призмы
: Показатель преломления
PMMA: Полиметилметакрилат
: Прямое солнечное излучение.
Греческие символы
: Высота Солнца
: Азимут Солнца
: Внутренний угол Угол поворота призмы : Вращение массива над плоскостью
: Выходной вектор «высота».
Нижние индексы
: -векторная составляющая
: -векторная составляющая
: -векторная составляющая
: 2-я группа призм.
Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Выражение признательности

Авторы выражают признательность Lambda Research за поддержку исследований, направленных на развитие человеческого потенциала, и за лицензионную копию TracePro, Autodesk за безвозмездное предоставление лицензий на программное обеспечение студентам ITESM и кафедру исследований дизайна и инноваций в инженерии: «Солнечная тепловая энергия». Автомобиль (STEV) »за непосредственную поддержку этой работы.

Что лучше, солнечные трекеры или фиксированные крепления для солнечных панелей?

Рассматривая домашнюю солнечную энергию, вы сначала захотите:

  1. Обновите свою бытовую технику и снизьте спрос как можно ниже.
  2. Преобразуйте любые приборы, которые вы собираетесь переоборудовать (например, установите тепловые насосы для замены тех, которые используют ископаемое топливо).
  3. Заменить любые лампы накаливания на светодиоды.

Теперь вы готовы подобрать систему, которая будет соответствовать вашим требованиям по наиболее доступной цене.

Учитывается при определении размера и расположения массива панелей:

  • Среднегодовое энергопотребление
  • Географическое положение — количество часов нахождения на солнце в день
  • Возможная тень от ближайших зданий или деревьев
  • Типичная местная погода — среднее количество дней облачности
  • Крепление панели фиксировано или в рабочем состоянии

Любому установщику солнечной энергии доступны инструменты, позволяющие измерить все эти параметры и дать вам совет о том, как лучше действовать.

В каком направлении должны быть обращены солнечные панели?

Самый распространенный ответ — «юг», но есть переменные, которые следует учитывать. В зависимости от того, насколько вы полагаетесь на солнечные панели для удовлетворения своего спроса и есть ли у вас батареи для хранения энергии, будет определяться оптимальная ориентация для ваших панелей, и лучшее направление для вас не обязательно будет на юг. Если поставщик электроэнергии в вашем районе предлагает нетто-счетчики, вы захотите принять это во внимание, чтобы запрограммировать вашу аккумуляторную систему для получения оптимальной выгоды.

Если вы не храните солнечную энергию, но рассчитываете на нее как на средство для сокращения ваших счетов за счет дополнения электроэнергии от сети, вам может быть лучше сориентировать их в большей степени на запад. Это даст вам большую доходность в конце дня, когда ставки во многих областях подскочат. Панели, обращенные немного западнее, будут генерировать больше энергии в конце дня, когда среднее потребление домохозяйства резко возрастет вместе с тарифами.

Выбор системы крепления солнечных батарей:

Цена на стационарные стойки для солнечных панелей , безусловно, ниже, чем на передвижные; Они могут быть отдельно стоящими, прикрепленными к крыше, вы даже можете построить свою собственную подставку, если захотите, например, крепление для деревянной панели на изображении ниже.

Стойка для солнечных панелей на деревянном каркасе © Balastructure


Одним из недостатков фиксированной системы панелей является то, что вам нужно выбрать ту ориентацию и угол, которые принесут наибольшие плоды в нужное время. Солнечные панели будут иметь оптимальную мощность, когда они идеально перпендикулярны солнцу. При этом угол почти всегда будет меньше оптимального для фиксированных массивов. Каждый день есть только один мимолетный момент, когда панели перпендикулярны солнцу и используют всю доступную энергию; в остальное время они не работают на полную мощность.

Те, кто использует панели сезонно (например, коттеджи), часто выбирают более горизонтальный угол, чтобы соответствовать высокому положению солнца, или более крутой угол, если вы используете панели преимущественно в зимние месяцы.

Стойки для солнечных панелей с ручным управлением немного дороже, и многие из них не предлагают большого диапазона положений, большинство работают только на одной оси. Одноосные системы крепления часто корректируются два раза в год (или еще несколько раз, если вы более амбициозны), чтобы максимально увеличить воздействие солнца.Ручная регулировка одноосной системы два раза в год может добавить от 5% до 15% к производительности вашей системы в зависимости от географического положения системы.

Солнечные трекеры — это автоматизированные системы, которые непрерывно работают в течение дня, постоянно настраиваясь, чтобы максимизировать свою экспозицию и выходную мощность. Поскольку эти системы удерживают панели перпендикулярно солнцу, они могут увеличить производительность вашего массива на 10-25%. В качестве меры безопасности они могут переходить в вертикальное положение для сна ночью с ориентацией, которая может защитить их от жизненных неизвестностей, таких как водители, которые находят парковку, не задев что-то, что может быть небольшой проблемой.

Солнечный трекер © Ecohome

Итак, теперь возникает вопрос, какой из них лучше всего подходит для ваших денег? Хотя установка подставки для трекера будет стоить дороже, чем фиксированная подставка, вы всегда получите 100% от возможной емкости системы, поскольку она всегда указывает в правильном направлении. Это означает, что вы можете обойтись без установки меньшего количества панелей и по-прежнему иметь ту же доходность, что и более крупный фиксированный массив, который большую часть времени (если не все) указывает не в идеальном направлении.

Дополнительное преимущество, но весьма ценное, заключается в том, что вам также не нужно учитывать долговечность кровельных материалов и стоимость снятия и замены панелей для доступа к крыше, которая требует ремонта.

Выбор наилучшего способа крепления панелей — это разговор, который стоит обсудить с установщиком солнечных батарей, и «правильного» ответа нет. Чтобы найти наилучшую окупаемость инвестиций, вашему установщику необходимо будет рассчитать, сколько панелей вам потребуется с фиксированной системой крепления и сколько с трекером.

Вам понадобится меньше панелей, чтобы удовлетворить спрос с трекером, поэтому наряду с определением удобства возникает вопрос, компенсирует ли экономия от покупки меньшего количества панелей более высокую стоимость стойки трекера в долгосрочной перспективе.Поскольку цены сильно различаются в зависимости от региона, это не то, что мы можем рассчитать для вас, но специалист по установке солнечных батарей должен быть готов изучить это для вас.

Солнечный трекер на этих изображениях был установлен компанией Goggin Energy в лесистой местности в центре штата Мэн; в этом случае ориентация крыши и ограниченное пространство и тень от ближайших деревьев сделали трекер наиболее разумным вариантом. А учитывая, что расчет спроса — это в лучшем случае обоснованное предположение, всегда есть вероятность того, что потребности увеличатся в будущем.Система, показанная на этих фотографиях, обеспечивает на 20% больше, чем текущая годовая потребность домохозяйства, но, если в будущем потребуется дополнительная мощность, есть место для дополнительных 8 панелей, и никакой дополнительной стойки не потребуется.

Узнайте больше о

в специальном предложении Tesla Solar Panel , узнайте больше о солнечных фотоэлектрических панелях здесь , или, если вы хотите построить в ближайшее время, ищите вдохновение для строительства дома с почти нулевым энергопотреблением с ограниченным бюджетом здесь , или узнайте все о сертификации и проектировании пассивных домов в Северной Америке здесь — из The EcoHome Green Building Guides … Солнечный трекер © Ecohome

ОБНОВЛЕНИЕ ИСТОРИИ: В Канаде цены на солнечные панели неуклонно снижаются, в то время как стоимость трекеров остается довольно статичной.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.