A teljesen automatikus napkövető lényege a Nap helyzetének pontos érzékelése és a szükséges beállítások elvégzése. Különböző esetekben kombinálom alkalmazásait, és részletesen kidolgozom a működési elvét három kulcsfontosságú elemből kiindulva: érzékelős érzékelés, vezérlőrendszer-elemzés és döntéshozatal, valamint mechanikus sebességváltó-beállítás.
A teljesen automatikus napkövető működési elve főként a nap helyzetének valós idejű monitorozásán és precíz szabályozásán alapul. Az érzékelők, vezérlőrendszerek és mechanikus átviteli eszközök összehangolt működésén keresztül a nap automatikus követését éri el az alábbiak szerint:
Napállás-érzékelés: A teljesen automatikus napkövető több érzékelőre támaszkodik a Nap helyzetének valós idejű érzékeléséhez. A leggyakoribbak közé tartozik a fotoelektromos érzékelők és a csillagászati naptár-számítási módszerek kombinációja. A fotoelektromos érzékelők általában több, különböző irányokba elosztott fotovoltaikus cellából állnak. Amikor napfény süt, az egyes fotovoltaikus cellák által érzékelt fény intenzitása eltérő. A különböző fotovoltaikus cellák kimeneti jeleinek összehasonlításával meghatározható a Nap azimut- és magasságszöge. A csillagászati naptár-számítási szabályok a Föld keringésének és a Nap körüli forgásának törvényein alapulnak, amelyeket olyan információkkal kombinálnak, mint a dátum, az idő és a földrajzi helyzet, így kiszámítják a Nap elméleti helyzetét az égbolton előre beállított matematikai modellek segítségével. Nagyméretű naperőművek esetén a nagy pontosságú naphelyzet-érzékelők adattámogatást nyújtanak a későbbi beállításokhoz a Nap azimut- és magasságszögeinek monitorozásával.
Jelfeldolgozás és vezérlési döntéshozatal: Az érzékelő által érzékelt naphelyzet-jelet továbbítják a vezérlőrendszerhez, amely általában egy beágyazott mikroprocesszoros vagy számítógépes vezérlőrendszer. A vezérlőrendszer elemzi és feldolgozza a jeleket, összehasonlítja az érzékelő által érzékelt tényleges naphelyzetet a fotovoltaikus panel vagy a megfigyelőberendezés aktuális szögével, és kiszámítja a beállítandó szögkülönbséget. Ezután az előre beállított vezérlési stratégia és algoritmus alapján generálják a megfelelő vezérlési utasításokat a mechanikus átviteli eszköz szögbeállításához. Csillagászati tudományos kutatási megfigyelési esetekben a megfigyelési paraméterek számítógépes szoftveren keresztüli beállítása után a vezérlőrendszer automatikusan elemzi és eldönti, hogyan állítsa be a megfigyelőberendezés szögét az előre beállított programnak megfelelően.
Mechanikus erőátvitel és szögbeállítás: A vezérlőrendszer által kiadott utasítások továbbítódnak a mechanikus erőátviteli eszközhöz. A gyakori mechanikus erőátviteli módszerek közé tartoznak az elektromos tolórudak, a léptetőmotorok fogaskerekekkel vagy vezérorsókkal kombinálva stb. Az utasítás vétele után a mechanikus erőátviteli eszköz a fotovoltaikus panel tartóját vagy a megfigyelőberendezés tartóját szükség szerint elforgatja vagy megdönti, beállítva a fotovoltaikus panelt vagy a megfigyelőberendezést a napfényre merőlegesen vagy egy meghatározott szögben. Például a mezőgazdasági üvegházhatású fotovoltaikus rendszerek esetében az egytengelyes, teljesen automatikus napkövető a vezérlőrendszer utasításainak megfelelően mechanikus erőátviteli eszközökön keresztül állítja be a fotovoltaikus panelek szögét, biztosítva, hogy a növények elegendő fényt kapjanak, miközben hatékonyan fogadják a napsugárzást.
Visszajelzés és korrekció: A követés pontosságának biztosítása érdekében a rendszer egy visszacsatolási mechanizmust is bevezet. A szögérzékelőket általában mechanikus erőátviteli eszközökre szerelik fel, hogy valós időben figyeljék a fotovoltaikus panelek vagy megfigyelőberendezések tényleges szögét, és ezt a szöginformációt visszajuttatják a vezérlőrendszernek. A vezérlőrendszer összehasonlítja a tényleges szöget a célszöggel. Eltérés esetén ismételt beállítási utasítást ad ki a szög korrigálására és a követési pontosság biztosítására. A folyamatos érzékelés, számítás, beállítás és visszacsatolás révén a teljesen automatikus napkövető folyamatosan és pontosan nyomon tudja követni a Nap helyzetének változásait.
A nagyméretű naperőművek energiatermelési hatékonyságának javításának esete
(1) A projekt háttere
Egy nagyméretű, talajra telepített naperőmű az Egyesült Államokban 50 megawatt beépített kapacitással rendelkezik. Eredetileg rögzített konzolokat használtak a fotovoltaikus panelek telepítéséhez. Mivel a nap helyzetének változásait nem lehetett valós időben követni, a fotovoltaikus panelek által befogadott napsugárzás mennyisége korlátozott volt, ami viszonylag alacsony energiatermelési hatékonyságot eredményezett. Különösen a kora reggeli és késő esti órákban, valamint az évszakok átmenetekor volt jelentős az energiatermelési veszteség. Az erőmű energiatermelési hatékonyságának növelése érdekében az erőmű üzemeltetője úgy döntött, hogy automatikus napkövetőt vezet be.
(2) Megoldások
Cserélje ki a fotovoltaikus panelek konzoljait tételekben az erőműben, és szereljen fel kéttengelyes, teljesen automatikus napkövetőket. Ez a követő valós időben figyeli a nap azimutját és magassági szögét nagy pontosságú naphelyzet-érzékelők segítségével. Egy fejlett vezérlőrendszerrel kombinálva automatikusan beállítja a konzolt a fotovoltaikus panelek szögével, biztosítva, hogy a panelek mindig merőlegesek legyenek a napfényre. Eközben a követő az erőmű intelligens vezérlőrendszeréhez csatlakozik a távfelügyelet és a hibák korai figyelmeztetése érdekében.
(3) Megvalósítási hatás
A teljesen automatikus napkövető telepítése után a naperőmű energiatermelési hatékonysága jelentősen javult. A statisztikák szerint az éves energiatermelés 25-30%-kal nőtt a korábbihoz képest, az átlagos napi energiatermelés pedig jelentősen megnőtt. A rossz fényviszonyok közötti időszakokban, például télen és esős napokon, az energiatermelési előny még hangsúlyosabb. Az erőmű megtérülése jelentősen megnőtt, és várhatóan a berendezések felújításának költségei 2-3 évvel korábban megtérülnek.
A pontos pozicionálás esete a csillagászati tudományos kutatási megfigyelésekben
(1) A projekt háttere
Amikor egy bizonyos oroszországi csillagászati kutatóintézet napmegfigyelési kutatásokat végzett, a megfigyelőberendezések hagyományos kézi beállítása nem tudta kielégíteni a Nap nagy pontosságú és hosszú távú követésének és megfigyelésének igényeit, ami megnehezítette a folyamatos és pontos napadatok megszerzését. A tudományos kutatás és megfigyelés színvonalának emelése érdekében az intézmény úgy döntött, hogy teljesen automatikus napkövetőket használ a megfigyelés segítésére.
(2) Megoldások
Egy kifejezetten tudományos kutatásra tervezett, nagy pontosságú, teljesen automatikus napkövetőt választottak. A nyomkövető pozicionálási pontossága elérheti a 0,1°-ot, nagy stabilitással és interferencia-ellenállással rendelkezik. A nyomkövető szorosan csatlakozik és precízen kalibrálva van tudományos kutatóberendezésekhez, például naptávcsövekhez és spektrométerekhez. A megfigyelési paramétereket számítógépes szoftverrel állítják be, lehetővé téve a nyomkövető számára, hogy automatikusan állítsa be a megfigyelőberendezés szögét az előre beállított programnak megfelelően, és valós időben kövesse a Nap pályáját.
(3) Megvalósítási hatás
A teljesen automatikus napkövető üzembe helyezése után a kutatók könnyedén megvalósíthatják a Nap hosszú távú és nagy pontosságú követését és megfigyelését. A megfigyelési adatok folytonossága és pontossága jelentősen javult, hatékonyan csökkentve az adatvesztést és a berendezések idő előtti beállításából eredő hibákat. A követő segítségével a kutatócsoport sikeresen bőségesebb naptevékenységi adatokat szerzett, és számos fontos tudományos kutatási eredményt ért el olyan területeken, mint a napfoltkutatás és a koronamegfigyelés.
A fotovoltaikus rendszerek együttműködő optimalizálásának esete mezőgazdasági üvegházakban
(1) A projekt háttere
Egy bizonyos brazíliai mezőgazdasági fotovoltaikus integrált üvegházban a fotovoltaikus paneleket rögzített módon telepítik. Bár az üvegházban lévő növények fényigényét kielégítik, a napelemek nem képesek teljes mértékben hasznosítani a napenergiát energiatermelésre. A mezőgazdasági termelés és a fotovoltaikus energiatermelés összehangolt optimalizálása, valamint az üvegházak átfogó jövedelmének növelése érdekében az üzemeltető úgy döntött, hogy teljesen automatikus napkövetőket telepít.
(2) Megoldások
Telepítsen egy egytengelyes, teljesen automatikus napkövetőt. Ez a követő a nap helyzetének megfelelően képes beállítani a fotovoltaikus panelek szögét. Az üvegházban lévő növények napfényének időtartamának és intenzitásának biztosítása érdekében a lehető legnagyobb mértékben képes befogadni a napsugárzást. Az intelligens vezérlőrendszeren keresztül a fotovoltaikus panelek szögének beállítási tartománya beállítható, hogy megakadályozza a fotovoltaikus panelek által okozott túlzott napfény blokkolását, ami befolyásolhatná a növények növekedését. Eközben a követő az üvegház környezeti monitoring rendszerével van összekapcsolva, hogy valós időben állítsa be a fotovoltaikus panelek szögét a növények növekedési igényeinek megfelelően.
(3) Megvalósítási hatás
A teljesen automatikus napkövető telepítése után a mezőgazdasági üvegházak fotovoltaikus energiatermelése körülbelül 20%-kal nőtt, így a napenergia-források hatékony kihasználása a növények normális növekedésének befolyásolása nélkül valósult meg. Az üvegházban a növények az egyenletesebb fényviszonyoknak köszönhetően jól fejlődnek, és mind a terméshozam, mind a minőség javult. Figyelemre méltó a mezőgazdaság és a fotovoltaikus ipar közötti szinergia, és az üvegházak összbevétele 15-20%-kal nőtt a korábbiakhoz képest.
A fenti esetek a teljesen automatikus napkövetők alkalmazási eredményeit mutatják be különböző területeken. Ha többet szeretne megtudni a konkrét forgatókönyvekről, vagy bármilyen utasítása van a tartalom módosításával kapcsolatban, kérjük, bármikor forduljon hozzám bizalommal.
Kérjük, vegye fel a kapcsolatot a Honde Technology Co., LTD.-vel.
Tel.: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Cég weboldala:www.hondetechco.com
Közzététel ideje: 2025. június 18.