Der Kern des vollautomatischen Solartrackers liegt in der präzisen Erfassung des Sonnenstands und der Antriebsanpassung. Ich werde seine Anwendungen in verschiedenen Fällen kombinieren und sein Funktionsprinzip anhand von drei Schlüsselelementen detailliert erläutern: Sensorerkennung, Analyse und Entscheidungsfindung des Steuerungssystems sowie mechanische Getriebeanpassung.
Das Funktionsprinzip des vollautomatischen Solartrackers basiert hauptsächlich auf der Echtzeitüberwachung und präzisen Steuerung des Sonnenstands. Durch die koordinierte Funktionsweise von Sensoren, Steuerungssystemen und mechanischen Übertragungsgeräten wird eine automatische Nachführung der Sonne wie folgt erreicht:
Solarpositionserkennung: Der vollautomatische Solartracker nutzt mehrere Sensoren, um die Position der Sonne in Echtzeit zu erkennen. Gängige Verfahren sind eine Kombination aus photoelektrischen Sensoren und Berechnungsmethoden des astronomischen Kalenders. Photoelektrische Sensoren bestehen in der Regel aus mehreren, in verschiedene Richtungen verteilten Photovoltaikzellen. Bei Sonnenlicht empfängt jede Photovoltaikzelle eine andere Lichtintensität. Durch den Vergleich der Ausgangssignale verschiedener Photovoltaikzellen lassen sich Azimut- und Höhenwinkel der Sonne bestimmen. Die Berechnungsregeln des astronomischen Kalenders basieren auf den Gesetzen der Erdumdrehung und -rotation um die Sonne. Kombiniert mit Informationen wie Datum, Uhrzeit und geografischem Standort wird die theoretische Position der Sonne am Himmel mithilfe voreingestellter mathematischer Modelle berechnet. Bei großen Solarkraftwerken liefern hochpräzise Solarpositionssensoren durch die Überwachung von Azimut- und Höhenwinkel der Sonne Datenunterstützung für spätere Anpassungen.
Signalverarbeitung und Steuerungsentscheidung: Das vom Sensor erfasste Sonnenpositionssignal wird an das Steuerungssystem übertragen, das in der Regel ein eingebetteter Mikroprozessor oder ein Computersteuerungssystem ist. Das Steuerungssystem analysiert und verarbeitet die Signale, vergleicht die vom Sensor erfasste tatsächliche Sonnenposition mit dem aktuellen Winkel des Photovoltaikmoduls oder des Beobachtungsgeräts und berechnet die anzupassende Winkeldifferenz. Anschließend werden basierend auf der voreingestellten Steuerungsstrategie und dem Algorithmus entsprechende Steueranweisungen generiert, um das mechanische Übertragungsgerät zur Winkeleinstellung anzutreiben. Bei astronomischen Forschungsbeobachtungen kann das Steuerungssystem nach der Einstellung der Beobachtungsparameter per Computersoftware automatisch analysieren und entscheiden, wie der Winkel des Beobachtungsgeräts gemäß dem voreingestellten Programm angepasst werden soll.
Mechanische Übertragung und Winkeleinstellung: Die Anweisungen der Steuerung werden an die mechanische Übertragungsvorrichtung übertragen. Gängige mechanische Übertragungsmethoden sind beispielsweise elektrische Schubstangen, Schrittmotoren in Kombination mit Zahnrädern oder Gewindespindeln usw. Nach Erhalt der Anweisung dreht oder neigt die mechanische Übertragungsvorrichtung die Halterung des Photovoltaikmoduls oder des Beobachtungsgeräts nach Bedarf und stellt das Photovoltaikmodul oder das Beobachtungsgerät so ein, dass es senkrecht oder in einem bestimmten Winkel zum Sonnenlicht steht. Bei Photovoltaiksystemen in landwirtschaftlichen Gewächshäusern beispielsweise passt der einachsige, vollautomatische Solartracker den Winkel der Photovoltaikmodule über mechanische Übertragungsvorrichtungen gemäß den Anweisungen der Steuerung an und stellt so sicher, dass die Pflanzen ausreichend Licht erhalten und gleichzeitig die Sonneneinstrahlung effizient empfangen wird.
Feedback und Korrektur: Um die Genauigkeit der Nachführung zu gewährleisten, verfügt das System über einen Feedback-Mechanismus. Winkelsensoren werden üblicherweise an mechanischen Übertragungsgeräten installiert, um den tatsächlichen Winkel von Photovoltaikmodulen oder Beobachtungsgeräten in Echtzeit zu überwachen und diese Winkelinformationen an das Steuerungssystem zurückzugeben. Das Steuerungssystem vergleicht den tatsächlichen Winkel mit dem Zielwinkel. Bei einer Abweichung gibt es erneut eine Anpassungsanweisung aus, um den Winkel zu korrigieren und die Nachführungsgenauigkeit sicherzustellen. Durch kontinuierliche Erkennung, Berechnung, Anpassung und Feedback kann der vollautomatische Solartracker die Veränderungen des Sonnenstands kontinuierlich und präzise verfolgen.
Ein Beispiel für die Verbesserung der Stromerzeugungseffizienz großer Solarkraftwerke
(1) Projekthintergrund
Ein großes bodenmontiertes Solarkraftwerk in den USA verfügt über eine installierte Leistung von 50 Megawatt. Ursprünglich wurden dort feste Halterungen zur Installation der Photovoltaikmodule verwendet. Da sich die Veränderungen des Sonnenstands nicht in Echtzeit verfolgen ließen, war die von den Photovoltaikmodulen empfangene Sonneneinstrahlung begrenzt, was zu einer relativ geringen Stromerzeugungseffizienz führte. Besonders in den frühen Morgen- und späten Abendstunden sowie in den Jahreszeitenübergängen kam es zu erheblichen Stromverlusten. Um die Stromerzeugungseffizienz des Kraftwerks zu verbessern, entschied sich der Kraftwerksbetreiber für die Einführung eines automatischen Solartrackers.
(2) Lösungen
Ersetzen Sie die Halterungen der Photovoltaikmodule im Kraftwerk stapelweise und installieren Sie zweiachsige, vollautomatische Solartracker. Dieser Tracker überwacht den Azimut- und Höhenwinkel der Sonne in Echtzeit mithilfe hochpräziser Solarpositionssensoren. In Kombination mit einem fortschrittlichen Steuerungssystem steuert er die Halterung so, dass der Winkel der Photovoltaikmodule automatisch angepasst wird. So wird sichergestellt, dass die Photovoltaikmodule immer senkrecht zum Sonnenlicht stehen. Gleichzeitig ist der Tracker mit dem intelligenten Managementsystem des Kraftwerks verbunden, um Fernüberwachung und Fehlerfrühwarnung zu ermöglichen.
(3) Umsetzungswirkung
Nach der Installation des vollautomatischen Solartrackers konnte die Stromerzeugungseffizienz des Solarkraftwerks deutlich verbessert werden. Laut Statistik stieg die jährliche Stromerzeugung im Vergleich zu vorher um 25 bis 30 %, wobei auch die durchschnittliche tägliche Stromerzeugung deutlich zunahm. In Zeiten mit schlechten Lichtverhältnissen, wie im Winter und an Regentagen, ist dieser Vorteil noch deutlicher. Die Kapitalrendite des Kraftwerks hat sich deutlich erhöht, und es wird erwartet, dass sich die Kosten für die Anlagenerneuerung zwei bis drei Jahre früher amortisieren als geplant.
Ein Fall präziser Positionierung bei astronomischen wissenschaftlichen Forschungsbeobachtungen
(1) Projekthintergrund
Als eine astronomische Forschungseinrichtung in Russland Sonnenbeobachtungsforschung betrieb, konnte die herkömmliche manuelle Einstellung der Beobachtungsgeräte den Anforderungen an eine hochpräzise und langfristige Nachführung und Beobachtung der Sonne nicht gerecht werden. Dies erschwerte die Erfassung kontinuierlicher und genauer Sonnendaten. Um das Niveau der wissenschaftlichen Forschung und Beobachtung zu steigern, entschied sich die Einrichtung für den Einsatz vollautomatischer Solartracker zur Unterstützung der Beobachtung.
(2) Lösungen
Es wurde ein hochpräziser, vollautomatischer Solartracker ausgewählt, der speziell für die wissenschaftliche Forschung entwickelt wurde. Die Positionierungsgenauigkeit dieses Trackers kann 0,1° erreichen und er zeichnet sich durch hohe Stabilität und Entstörungsfähigkeit aus. Der Tracker ist fest mit wissenschaftlichen Forschungsbeobachtungsgeräten wie Sonnenteleskopen und Spektrometern verbunden und präzise kalibriert. Die Beobachtungsparameter werden über eine Computersoftware eingestellt, sodass der Tracker den Winkel des Beobachtungsgeräts automatisch gemäß dem voreingestellten Programm anpasst und die Sonnenbahn in Echtzeit verfolgt.
(3) Umsetzungswirkung
Nach der Inbetriebnahme des vollautomatischen Solartrackers können Forscher die Sonne problemlos langfristig und hochpräzise verfolgen und beobachten. Die Kontinuität und Genauigkeit der Beobachtungsdaten wurden deutlich verbessert, wodurch Datenverluste und Fehler durch unvorhergesehene Geräteanpassungen effektiv reduziert wurden. Mithilfe dieses Trackers konnte das Forschungsteam umfangreichere Daten zur Sonnenaktivität gewinnen und wichtige wissenschaftliche Forschungsergebnisse in Bereichen wie der Sonnenfleckenforschung und der Koronabeobachtung erzielen.
Ein Fall der kollaborativen Optimierung von Photovoltaiksystemen in landwirtschaftlichen Gewächshäusern
(1) Projekthintergrund
In einem landwirtschaftlichen Gewächshaus mit integrierter Photovoltaikanlage in Brasilien sind die Photovoltaikmodule fest installiert. Zwar wird der Lichtbedarf der Pflanzen im Gewächshaus gedeckt, die Sonnenenergie kann jedoch nicht vollständig zur Stromerzeugung genutzt werden. Um die landwirtschaftliche Produktion und die Photovoltaik-Stromerzeugung koordiniert zu optimieren und den Gesamtertrag des Gewächshauses zu steigern, hat sich der Betreiber für die Installation vollautomatischer Solartracker entschieden.
(2) Lösungen
Installieren Sie einen einachsigen, vollautomatischen Solartracker. Dieser Tracker kann den Winkel der Photovoltaikmodule an den Sonnenstand anpassen. Um die Dauer und Intensität des Sonnenlichts für die Pflanzen im Gewächshaus sicherzustellen, können diese die größtmögliche Sonneneinstrahlung erhalten. Durch das intelligente Steuerungssystem lässt sich der Winkel der Photovoltaikmodule so einstellen, dass zu viel Sonnenlicht, das die Photovoltaikmodule blockiert, das Wachstum der Pflanzen nicht beeinträchtigt. Gleichzeitig ist der Tracker mit dem Umweltüberwachungssystem des Gewächshauses verbunden, um den Winkel der Photovoltaikmodule in Echtzeit an die Wachstumsbedürfnisse der Pflanzen anzupassen.
(3) Umsetzungswirkung
Nach der Installation des vollautomatischen Solartrackers konnte die Photovoltaik-Stromerzeugung in landwirtschaftlichen Gewächshäusern um rund 20 % gesteigert werden. Dadurch wurde eine effiziente Nutzung der Solarenergie erreicht, ohne das normale Wachstum der Pflanzen zu beeinträchtigen. Die Pflanzen im Gewächshaus gedeihen dank gleichmäßigerer Lichtverhältnisse gut, und sowohl Ertrag als auch Qualität haben sich verbessert. Die Synergie zwischen Landwirtschaft und Photovoltaikindustrie ist bemerkenswert, und die Gesamteinnahmen der Gewächshäuser sind im Vergleich zu früher um 15 bis 20 % gestiegen.
Die oben genannten Fälle demonstrieren die Anwendungserfolge vollautomatischer Solartracker in verschiedenen Bereichen. Wenn Sie mehr über bestimmte Szenarien erfahren möchten oder Hinweise zur Inhaltsänderung haben, können Sie sich jederzeit an mich wenden.
Bitte wenden Sie sich an Honde Technology Co., LTD.
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Veröffentlichungszeit: 18. Juni 2025