أفضل العالمية الرائدة في تصنيع الطاقة الشمسية & المورد من أضواء الشوارع الشمسية وأضواء الفيضانات الشمسية.

مركز المعلومات

ضوابط تتبع الطاقة الشمسية

2022-02-09 14:40:26

يعني التحكم في التتبع الشمسي أنه من خلال التحكم في اتجاه دوران الألواح الشمسية ، فإن الألواح الشمسية تواجه دائمًا الشمس ، وبالتالي تمتص المزيد من الطاقة الشمسية لتحسين كفاءة توليد الطاقة في وحدة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

بسبب دوران الأرض ، تتغير زاوية ضوء الشمس من وقت لآخر خلال مواسم الربيع والصيف والخريف والشتاء من السنة ، وكذلك عند شروق الشمس وغروبها كل يوم ، وبالتالي فإن كفاءة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ستكون الأمثل إذا كانت الألواح الشمسية موجهة بشكل فعال إلى الشمس في جميع الأوقات بالنسبة إلى موقع ثابت.

طرق التحكم في تتبع الطاقة الشمسية

حاليًا ، يمكن تقسيم أنواع مختلفة من أنظمة التحكم في التتبع الشمسي إلى فئتين: أنظمة التتبع الميكانيكية وأنظمة التتبع التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا. أنظمة التتبع الميكانيكية بشكل عام هي فرق الضغط ، بينما يمكن تقسيم أنظمة التتبع التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا إلى أنظمة التحكم في تتبع الاستشعار الكهروضوئية وأنظمة تتبع مسار الحركة الشمسية. فيما يلي مقدمة موجزة لهذه الأنظمة على التوالي:

(1) تتبع فرق الضغط

يشير التتبع التفاضلي للضغط إلى حقيقة أنه عندما ينحرف ضوء الشمس الذي يشع الإنسان ، فإن جانبي الحاوية المغلقة سينتج فرقًا معينًا في الضغط بسبب منطقة استقبال الضوء المختلفة ، وتحت تأثير فرق الضغط ، سيتم إعادة محاذاة جهاز التتبع مع الشمس. وفقًا للوسائط المختلفة الموجودة في الحاوية المغلقة ، يمكن تقسيم التتبع التفاضلي للضغط إلى تفاضل الجاذبية وتفاضلية الهواء والنوع الهيدروليكي.

مبدأ العمل الأساسي للنظام هو: عندما لا يتم محاذاة نظام التتبع مع الشمس ، أي أن الضوء الشمسي لا يلمع عموديًا في النظام ، فإن جانبي الحاوية المغلقة داخل النظام يخضعان لمناطق إضاءة مختلفة ، وستخضع الوسائط لتغييرات جسدية مقابلة بسبب الضوء المختلف ، مما يؤدي إلى ضغط مختلف ، وبالتالي تشكيل فرق ضغط على كلا الجانبين. تحت تأثير فرق الضغط هذا ، يقوم نظام التحكم في التتبع بالاتجاه المقابل للحركة وإعادة التعديل حتى يكون الضغط على كلا الجانبين هو نفسه. عند هذه النقطة ، يخضع كلا جانبي الحاوية لنفس الضوء ويتم محاذاة النظام إلى الشمس. وفقًا للوسط المخزن في الحاوية المغلقة ، يمكن تقسيم نظام التتبع الشمسي التفاضلي للضغط إلى تفاضل هيدروليكي ، تفاضل هواء ، فارق الجاذبية ، إلخ. هذا النوع من نظام التحكم في التتبع بسيط في الهيكل ، منخفض التكلفة ، بدون أجزاء التحكم الإلكترونية وإمدادات الطاقة الخارجية ، وهو نظام تحكم ميكانيكي خالص. ومع ذلك ، فإن هذا النظام له قيود ، وعموما لا يمكن استخدامه إلا لنظام تتبع أحادي المحور ، دقة التتبع منخفضة للغاية. لذلك ، يستخدم هذا النظام فقط في انخفاض الطلب من المستخدمين العامين.

ضوابط تتبع الطاقة الشمسية 1

(2) التحكم في تتبع الطاقة الشمسية الاستشعار الكهروضوئية

يستخدم نظام التحكم في تتبع الطاقة الشمسية للاستشعار الكهروضوئي أنابيب السيليكون الحساسة للصور ، والخلايا الضوئية للسيليكون والمكونات الأخرى ، والأجهزة الكهروضوئية الشائعة هي الخلايا الكهروضوئية ، ثنائيات الصور وثلاثي الصور. في الوقت الحاضر ، أنظمة التتبع الكهروضوئية المحلية الأكثر استخدامًا هي الكهرباء والجاذبية والنوع الكهرومغناطيسي. تستخدم أنظمة التحكم في التتبع الكهروضوئية هذه مكونات حساسة للضوء كمستشعرات. في هذا النوع من نظام التحكم في التتبع ، يتم تثبيت المستشعر بشكل عام في لوحة الإضاءة أو الوضع الثابت ، من خلال دوران المحرك لضبط موضع لوحة الضوء بحيث تواجه لوحة الضوء الشمس. عندما تتحرك الشمس إلى الغرب ، فإن لوحة الضوء تتبع أيضًا الإزاحة ، وسيخرج المستشعر الكهروضوئي قيمة معينة من الجهد أو التيار بسبب ضوء الشمس ، كإشارة الإدخال ، التي يتم تضخيمها بواسطة دائرة مكبر الصوت ، دوران المحرك لضبط زاوية لوحة الضوء الشمسي بحيث يتماشى نظام التتبع مع الشمس. يتميز تتبع نوع المستشعر الكهروضوئي بمزايا الحساسية العالية والاستجابة السريعة ، وتصميم الهيكل الميكانيكي بسيط نسبيًا ، ولكن من السهل أن يتأثر بالطقس. إذا كان هناك يوم غائم أو غيوم تغطي الشمس ، فسوف تنتشر أشعة الشمس ، مما يؤدي إلى عدم إمكانية محاذاة نظام التحكم في التتبع مع الوضع الفعلي للشمس ، وحتى يتسبب في عمل خاطئ من المشغل ، بحيث فشل التتبع.

(3) مراقبة مسار حركة تتبع البصر اليوم

وفقًا لعدد محاور نظام التتبع ، هناك نوعان من تتبع المحور الواحد والمحور المزدوج. تتبع محور واحد: لتتبع ترتيب الميل بين الشرق والغرب ؛ من الخط البؤري الترتيب الأفقي بين الشمال والجنوب ، تتبع الشرق والغرب ؛ في الخط البؤري بين الشرق والغرب الترتيب الأفقي للتتبع بين الشمال والجنوب. هذه الطرق الثلاث هي دوران أحادي المحور للتتبع بين الشمال والجنوب أو الشرق والغرب ، ومبدأ العمل مشابه بشكل أساسي. يتم ترتيب المحور (أو الخط البؤري) لنظام التتبع من الشمال إلى الجنوب ، ووفقًا لتغيير زاوية الانحراف الشمسي المحسوبة مسبقًا ، يتم قلب المرآة المكافئة للعمود حول المحور للترويج والإمالة لتتبع الشمس. مع التتبع أحادي المحور ، يكون ضوء الشمس في منتصف النهار عموديًا على ناقل العمود الفقري ، عندما يكون تدفق الحرارة هو الحد الأقصى ؛ وضوء الشمس مائل في الصباح أو بعد الظهر. ميزة التتبع أحادي المحور هي بساطة الهيكل ، لكن تأثير تجميع الطاقة الشمسية ليس مرضيًا جدًا لأن الأشعة المنبعثة من الإنسان لا يمكن أن تكون دائمًا موازية للمحور البصري الرئيسي.

تتبع ثنائي المحور هو القدرة على تتبع الشمس في كل من التغيرات في ارتفاع الشمس وزاوية الانحراف. يمكن تقسيم التتبع ثنائي المحور إلى طريقتين: التتبع الكامل للمحور القطبي والتتبع الكامل لزاوية السمت بزاوية الارتفاع.

ضوابط تتبع الطاقة الشمسية 2

يعني التعقب الكامل للمحور القطبي أن أحد محاور المرآة يشير إلى القطب الشمالي للأرض ، وهو موازي لمحور دوران الأرض ، لذلك يسمى المحور القطبي ؛ المحور الآخر عمودي على المحور القطبي ، والذي يسمى محور الانحراف. عند العمل ، تدور المرآة العاكسة حول المحور القطبي ، ويتم تعيين سرعة دورانه بنفس الحجم والاتجاه المعاكس لدوران الأرض ، والذي يستخدم لتتبع الحركة الشمسية الظاهرة للشمس؛ تدور المرآة العاكسة حول محور الانحراف للترويج والإمالة من أجل التكيف مع تغيير زاوية الانحراف ، والتي عادة ما يتم ضبطها بشكل دوري وفقًا لتغير الفصول. طريقة التتبع الكامل للمحور القطبي ليست معقدة ، لكن وزن العاكس لا يمر عبر المحور القطبي في الهيكل ، وتصميم جهاز دعم المحور القطبي صعب.

يُعرف التتبع الشمسي بزاوية الارتفاع-السمت أيضًا باسم التتبع ثنائي المحور في نظام إحداثيات المستوى الأرضي. عندما يكون محور السمت للمجمع عموديًا على المستوى الأرضي ، يكون المحور الآخر عموديًا على محور السمت ، يسمى محور الملعب. عندما يعمل النظام الكهروضوئي ، يدور المجمع حول محور السمت لتغيير زاوية السمت وفقًا للحركة الشمسية الظاهرة للشمس ، ويغير زاوية إمالة المجمع عن طريق الترويج حول محور الملعب ، بحيث يكون المحور البصري الرئيسي لسطح المرآة العاكس موازياً دائمًا لأشعة الشمس. يتميز نظام التتبع هذا بدقة تتبع عالية ، ويتم الاحتفاظ بوزن جهاز الجامع في المستوى الذي يوجد فيه المحور الرأسي ، كما أن تصميم هيكل الدعم سهل نسبيًا.

حاليًا ، تمتلك معظم مجمعات الطاقة الشمسية الموجودة زاوية ثابتة باتجاه السماء ، ويحتاج مصممو النظام الكهروضوئية إلى حساب زاوية محلية مثالية من أجل تحقيق أقصى قدر ممكن من الطاقة الشمسية. نظرًا لأن زاوية ارتفاع الشمس تختلف بمرور الوقت من الناحية العملية ، فإن استخدام أجهزة التتبع الشمسي في الأنظمة الكهروضوئية يمكن أن يحسن استخدام الطاقة الشمسية بشكل كبير.

ضوابط تتبع الطاقة الشمسية 3

أنواع التحكم في تتبع الطاقة الشمسية

يمكن تقسيم التحكم في التتبع الشمسي إلى عدة فئات بناءً على نوع التحكم ، واحدة للتحكم في الحلقة المفتوحة ، والأخرى للتحكم في الحلقة المغلقة ، بالإضافة إلى عنصر تحكم هجين يجمع بين الاثنين.

يشير التحكم في الحلقة المفتوحة في نظرية التحكم إلى أ. فئة من السيطرة دون ردود الفعل. هذا النوع من التحكم هو طريقة تحكم تعتمد على الوقت لا تتطلب استخدام أجهزة استشعار لأخذ عينات من شدة الضوء ، ولكنها تستند إلى معلومات خطوط الطول والعرض المحلية ، وتعدل اللوحة الشمسية وفقًا لأوقات مختلفة من اليوم من أجل تتبع الشمس. يعتمد التحكم في التتبع في الحلقة المفتوحة على حقيقة أن موضع الشمس في أي وقت من اليوم يتم تحديده. يفترض هذا النوع من التوقيت أن مسار الأرض حول الشمس هو دائرة قياسية لتسهيل حسابات الوقت. ومع ذلك ، نظرًا لأن مسار الأرض حول الشمس بيضاوي الشكل وأن مسافة الأرض والشمس تتغير باستمرار على مدار العام ، فإن الحساب على افتراض أن مسار الأرض حول الشمس هو دائرة قياسية يخضع لأخطاء معينة.

التحكم في الحلقة المغلقة هو طريقة تحكم مع التغذية المرتدة مقارنة بالتحكم في الحلقة المفتوحة ، والذي يعتمد على التحكم في المستشعر الحساس. يكتشف نظام التحكم شدة ضوء الشمس في لحظة معينة من خلال المستشعر ، ثم يقوم بتعديل اتجاه اللوحة الشمسية وفقًا لظروف الطقس المختلفة من أجل تحقيق المحاذاة المستهدفة المطلوبة. تتمثل طريقة التحكم البسيطة في الحلقة المغلقة لتتبع الطاقة الشمسية في اختبار شدة الضوء على الجانب الأمامي باستخدام عنصر حساس للضوء ، وضبط زاوية اللوحة باستمرار في اتجاه واحد (الشرق إلى الغرب أو الشمال والجنوب) ، وتدويرها بزاوية صغيرة في نفس الاتجاه في كل مرة ، وتدويرها في الاتجاه الصحيح عندما تستمر شدة الضوء المقاسة في التعزيز. عندما تغيرت شدة الضوء المقاسة فجأة من الزيادة إلى التناقص ، فإن الاتجاه المعاكس للخلف لتدوير نفس الزاوية ، عندما تكون اللوحة في اتجاه الشمس. العيب الرئيسي في عنصر التحكم في التتبع هذا هو أنه إذا كان هناك كائن مستبعد أثناء دورة التتبع ، فقد يؤدي ذلك إلى خطأ في تحديد المواقع ، مما يؤثر على دقة التتبع اللاحق وتحديد المواقع. للتغلب على هذه المشكلة ، يلزم التتبع ثنائي الاتجاه ، أي ليس فقط البحث في اتجاه واحد ولكن أيضًا في الاتجاه المعاكس ، مما يزيد من التعقيد الحسابي ويتطلب استهلاكًا إضافيًا للطاقة.

recommended for you
لايوجد بيانات

Xingshen التكنولوجيا المحدودة

مهمتنا للعملاء:
حماية البيئة ، التصنيع الذكي.
لايوجد بيانات
الاتصال بنا

إذا كان لديك أي أسئلة ، يرجى الاتصال بنا.

Service@lumussolem.com

شخص الاتصال: درة

موبايل: 86 138 7381 4717

إضافة: مبنى دونغتشنغ ، طريق لانتشو الشرقي ، منطقة بينغشان ، شنتشن ، قوانغدونغ

حقوق الطبع والنشر©2022 LumusSolem جميع الحقوق محفوظة | Sitemapsia
الدردشة على الانترنت
contact customer service
messenger
wechat
skype
whatsapp
إلغاء