كم من الدوران يتطلب جهاز تعقب شمسي؟

إن اختيار محرك القيادة المناسب لمراقب الطاقة الشمسية أمر حاسم لموثوقية وسلامة نظام تتبع الطاقة الشمسية. واحدة من أهم المعلمات هي عزم الدوران الخارجي.لكن كم من الدوران بالضبط يحتاج جهاز تعقب شمسي?

تعتمد الإجابة على عوامل مختلفة، بما في ذلك حجم المجموعة الكهروضوئية، ووزن التنقل الكلي، ومركز الجاذبية، وحملات الرياح، وهيكل التثبيت، وتكوين التتبع.اختيار محرك التشغيل على أساس وزن الألواح الشمسية فقط عادة ما يكون غير كاف.

1لماذا عزم الدوران مهم لمتتبعات الطاقة الشمسية؟

تحويل محرك القيادة إلى قوة دوران المحرك إلى حركة خاضعة للسيطرة للتتبع الشمسي. خلال التشغيل العادي ، تتطلب وحدة القيادة القوة الدورانية الكافية للتغلب على:

وزن الهيكل المتحرك

الاحتكاك في المحامل والمكونات الميكانيكية

أحمال الرياح التي تؤثر على وحدات الطاقة الشمسية

عدم التوازن الناجم عن تحرك مركز الثقل

حمولة البدء والإيقاف

الأحمال الديناميكية أثناء حركة جهاز التتبع

بالنسبة لأنظمة تتبع الطاقة الشمسية في الهواء الطلق ، غالبًا ما تكون حمولة الرياح واحدة من أهم العوامل التي تؤثر على عزم الدوران المطلوب.

في الحسابات الميكانيكية المبسطة، عزم الدوران هو وظيفة للقوة والذراع الرافعة الفعالة. لذلك كلما كان الحمل المطبق بعيدًا عن محور الدوران، كلما زاد عزم الدوران المطلوب.

2حساب العزم الأساسي لمراقبي الطاقة الشمسية

صيغة حساب مبسطة هي: T = F × r

حيث:

T = عزم دوران مطلوب

F = القوة المطبقة

r = المسافة الفعالة إلى محور الدوران

ومع ذلك، بالنسبة لمراقبة الطاقة الشمسية، الحساب الفعلي أكثر تعقيداً لأن الحمل يختلف مع زاوية المراقبة واتجاه الرياح.

على سبيل المثال، عندما تعمل الرياح على مجموعة ضوئية ضخمة، فإن القوى الديناميكية الهوائية تولد لحظة (قلب الدوران) على محور دوران جهاز التتبع.يجب أن تؤخذ هذه اللحظة في الاعتبار عند اختيار وحدة القيادة.

لذلك، يجب أن تأخذ الحسابات الهندسية الفعلية بعين الاعتبار:

عزم دوران مطلوب ≥ عزم دوران الحمل الثابت + عزم دوران الرياح + عزم دوران الاحتكاك + هامش الحمل الديناميكي

وبالتالي، فإن توفير بيانات الرياح لموقع المشروع أمر حيوي لاختيار النموذج الصحيح.

3. يمكن أن يكون عبء الرياح أكثر أهمية من وزن الوحدة

خطأ شائع هو حساب عزم الدوران بناءً على وزن وحدات الطاقة الكهروضوئية فقط. على سبيل المثال ، قد يدعم جهاز تعقب مئات الكيلوغرامات من المكونات والهياكل الصلبة." إذ تَهْبِطُ رِياحٌ شديدة " شديدة " على طائفة " جمع طائفة.، يمكن أن تتجاوز العزمة الديناميكية الهوائية الناتجة عزمة الجاذبية.

ولذلك، عند اختيار محرك التشغيل للجهاز التتبع الشمسي، من الضروري تحديد سرعة الرياح التشغيلية وسرعة الرياح الباقية.

4مركز الجاذبية (CoG) الموقع حاسم

مركز الجاذبية (CoG) لمجموعة تعقب هو عامل حاسم آخر.

إذا كان CoG قريبًا من محور الدوران ، فإن عزم الدوران الجاذبية يمكن أن يكون منخفضًا نسبيًا.

إذا كان هناك تحرك كبير بين CoG و محور الدوران ، فإن عزم الدوران المطلوب يزداد.

ونتيجة لذلك، قد يتطلب اثنان من أجهزة تتبع الطاقة الشمسية بنفس الوزن الإجمالي تقييمات عزم الدوران المختلفة بشكل كبير.

5- أجهزة تتبع ذات محور واحد مقابل أجهزة تتبع ذات محورين

5.1 أجهزة تتبع شمسية ذات محور واحد

تتبع المحور الواحد عادة ما تدور المجموعة الكهروضوئية حول محور أساسي واحد.

يجب أن تؤخذ العوامل التالية بعين الاعتبار عند اختيار محرك القيادة:

* مجموع وزن المجموعة

* أبعاد المصفوفة

* موقع مركز الجاذبية

* سرعة الرياح

* محور توجيه الدوران

* زاوية تتبع مطلوبة

* هيكل الدعم الميكانيكي

5.2 أجهزة تعقب شمسية ذات محورين

عادة ما يحتوي أجهزة تتبع محورين على محورين مستقلين للدوران:

محور الأزيموث

محور الارتفاع

يمكن أن يخضع هذان المحوران لظروف حمولة مختلفة للغاية.

على سبيل المثال ، عندما يتم إمالة مجموعة الكهروضوئية ، قد يعاني محرك الارتفاع من عزم دوران جاذبية كبير ، في حين أن محرك الأزيموث قد يتعرض لعزم دوران الرياح الكبير ،اعتمادا على وضع المصفوفة.

ولذلك، يجب حساب متطلبات عزم الدوران للدوائر المتحركة بشكل منفصل.

6. لا تختار محركات التشغيل على أساس عزم الدوران فقط

في حين أن عزم الدوران أمر مهم بالتأكيد ، لكنه ليس المعلم الوحيد الذي يجب مراعاته.

الاعتبارات الرئيسية:

عزم الدوران

يجب أن يمتلك محرك القيادة الكهربائية القدرة الكافية على الحفاظ على موقع مجموعة الطاقة الشمسية (PV) عند تعرضها لأحمال خارجية.

لحظة الانقلاب / القدرة على تحمل الحمل

يجب أن يكون محرك القيادة قادرًا على تحمل لحظات الانقلاب الناتجة عن مجموعة الكهروضوئية وحملات الرياح.

رد فعل عنيف

التفاعل الخاطئ المنخفض أمر حاسم للتطبيقات التي تتطلب تتبعًا شمسيًا دقيقًا.

القدرة على القفل الذاتي

وتوفر محركات التشغيل المتحركة ذات العجلات الدقيقة نسبًا عالية لتخفيض العجلات وتوفير مقاومة فعالة ضد القيادة الخلفية (أي وظيفة القفل الذاتي) اعتمادًا على التصميم وظروف التشغيل.

تصنيف حماية الدخول (IP)

تتعرض أجهزة تتبع الطاقة الشمسية في الهواء الطلق للمطر والغبار والرطوبة وتقلبات درجة الحرارةمحرك التشغيل ذو التصنيف IP66 هو الخيار المثالي للبيئات الخارجية القاسية.

درجة حرارة العمل

يجب أن تكون المحركات وصناديق التروس والأغلفة والزيوت والعناصر الأخرى مناسبة لمدى درجة الحرارة في موقع المشروع.

7ما هي المعلومات اللازمة لاختيار محرك أقراص؟

لإجراء اختيار أولي لدراجة التتبع الشمسي ، يوصى بالمعلومات التالية: