Pilnībā automātiskā saules izsekotāja pamatā ir precīza saules pozīcijas uztveršana un regulēšana. Es apvienošu tā pielietojumu dažādos gadījumos un detalizēti aprakstīšu tā darbības principu, izmantojot trīs galvenās saites: sensoru noteikšanu, vadības sistēmas analīzi un lēmumu pieņemšanu, kā arī mehāniskās transmisijas regulēšanu.
Pilnībā automātiskā saules izsekotāja darbības princips galvenokārt balstās uz saules pozīcijas uzraudzību reāllaikā un precīzu kontroli. Pateicoties sensoru, vadības sistēmu un mehānisko pārraides ierīču koordinētai darbībai, tas panāk automātisku saules izsekošanu šādi:
Saules pozīcijas noteikšana: Pilnībā automātiskais saules izsekotājs izmanto vairākus sensorus, lai reāllaikā noteiktu Saules pozīciju. Visizplatītākie ir fotoelektrisko sensoru un astronomiskā kalendāra aprēķināšanas metožu kombinācija. Fotoelektriskie sensori parasti sastāv no vairākām fotoelektriskajām šūnām, kas izvietotas dažādos virzienos. Kad spīd saules gaisma, katras fotoelektriskās šūnas saņemtās gaismas intensitāte ir atšķirīga. Salīdzinot dažādu fotoelektrisko elementu izejas signālus, var noteikt Saules azimuta un augstuma leņķus. Astronomiskā kalendāra aprēķināšanas noteikumi ir balstīti uz Zemes apriņķošanas un rotācijas ap Sauli likumiem, apvienojumā ar tādu informāciju kā datums, laiks un ģeogrāfiskā atrašanās vieta, lai aprēķinātu Saules teorētisko pozīciju debesīs, izmantojot iepriekš iestatītus matemātiskos modeļus. Liela mēroga saules elektrostaciju gadījumā augstas precizitātes Saules pozīcijas sensori nodrošina datu atbalstu turpmākām korekcijām, uzraugot Saules azimuta un augstuma leņķus.
Signālu apstrāde un vadības lēmumu pieņemšana: Sensora uztvertais Saules pozīcijas signāls tiek pārraidīts uz vadības sistēmu, kas parasti ir iegulta mikroprocesora vai datora vadības sistēma. Vadības sistēma analizē un apstrādā signālus, salīdzina sensora noteikto faktisko Saules pozīciju ar fotoelektriskā paneļa vai novērošanas iekārtas pašreizējo leņķi un aprēķina leņķa starpību, kas jāpielāgo. Pēc tam, pamatojoties uz iepriekš iestatīto vadības stratēģiju un algoritmu, tiek ģenerētas atbilstošas vadības instrukcijas, lai vadītu mehānisko transmisijas ierīci leņķa regulēšanai. Astronomijas zinātnisko pētījumu novērojumu gadījumos pēc novērošanas parametru iestatīšanas, izmantojot datorprogrammatūru, vadības sistēma var automātiski analizēt un izlemt, kā pielāgot novērošanas iekārtas leņķi saskaņā ar iepriekš iestatīto programmu.
Mehāniskā transmisija un leņķa regulēšana: Vadības sistēmas izdotās instrukcijas tiek pārraidītas uz mehāniskās transmisijas ierīci. Izplatītākās mehāniskās transmisijas metodes ietver elektriskos stūmējstieņus, soļu motorus apvienojumā ar zobratiem vai svina skrūvēm utt. Saņemot norādījumu, mehāniskās transmisijas ierīce vadīs fotoelektriskā paneļa balstu vai novērošanas iekārtas balstu, lai tas pagrieztos vai noliektos atbilstoši nepieciešamībai, pielāgojot fotoelektrisko paneli vai novērošanas iekārtu perpendikulāri vai noteiktā leņķī pret saules gaismu. Piemēram, lauksaimniecības siltumnīcu fotoelektrisko sistēmu gadījumā vienas ass pilnībā automātiskais saules izsekotājs pielāgo fotoelektrisko paneļu leņķi, izmantojot mehāniskās transmisijas ierīces, saskaņā ar vadības sistēmas norādījumiem, nodrošinot, ka kultūraugi saņem pietiekamu apgaismojumu, vienlaikus panākot efektīvu saules starojuma uztveršanu.
Atgriezeniskā saite un korekcija: Lai nodrošinātu izsekošanas precizitāti, sistēmā tiks ieviests arī atgriezeniskās saites mehānisms. Leņķa sensori parasti tiek uzstādīti uz mehāniskās transmisijas ierīcēm, lai reāllaikā uzraudzītu fotoelektrisko paneļu vai novērošanas iekārtu faktisko leņķi un sniegtu šo leņķa informāciju vadības sistēmai. Vadības sistēma salīdzina faktisko leņķi ar mērķa leņķi. Ja ir novirze, tā vēlreiz izdos regulēšanas instrukciju, lai koriģētu leņķi un nodrošinātu izsekošanas precizitāti. Pateicoties nepārtrauktai noteikšanai, aprēķināšanai, regulēšanai un atgriezeniskajai saitei, pilnībā automātiskais saules izsekotājs var nepārtraukti un precīzi izsekot Saules pozīcijas izmaiņām.
Liela mēroga saules elektrostaciju enerģijas ražošanas efektivitātes uzlabošanas gadījums
(1) Projekta pamatojums
Liela mēroga uz zemes montēta saules enerģijas elektrostacija Amerikas Savienotajās Valstīs ir aprīkota ar 50 megavatu uzstādīto jaudu. Sākotnēji fotoelektrisko paneļu uzstādīšanai tika izmantoti fiksēti kronšteini. Tā kā fotoelektrisko paneļu uztvertā saules starojuma daudzums bija ierobežots, kā rezultātā elektroenerģijas ražošanas efektivitāte bija relatīvi zema. Īpaši agrā rītā un vēlā vakarā, kā arī sezonu maiņas laikā elektroenerģijas ražošanas zudumi bija ievērojami. Lai uzlabotu elektrostacijas elektroenerģijas ražošanas efektivitāti, tās operators ir nolēmis ieviest automātisku saules enerģijas izsekotāju.
(2) Risinājumi
Fotoelektrisko paneļu kronšteinus elektrostacijā nomainiet partijās un uzstādiet divu asu pilnībā automātiskus saules izsekotājus. Šis izsekotājs reāllaikā uzrauga saules azimuta un augstuma leņķus, izmantojot augstas precizitātes saules pozīcijas sensorus. Apvienojumā ar modernu vadības sistēmu tas darbina kronšteinu, lai automātiski pielāgotu fotoelektrisko paneļu leņķi, nodrošinot, ka fotoelektriskie paneļi vienmēr ir perpendikulāri saules gaismai. Tikmēr izsekotājs ir savienots ar elektrostacijas viedās vadības sistēmu, lai nodrošinātu attālinātu uzraudzību un agrīnu kļūmju brīdināšanu.
(3) Īstenošanas ietekme
Pēc pilnībā automātiskā saules enerģijas izsekotāja uzstādīšanas saules elektrostacijas elektroenerģijas ražošanas efektivitāte ir ievērojami uzlabojusies. Saskaņā ar statistiku, gada elektroenerģijas ražošana ir palielinājusies par 25% līdz 30% salīdzinājumā ar iepriekšējo laiku, un vidējā dienas elektroenerģijas ražošana ir ievērojami palielinājusies. Periodos ar sliktiem apgaismojuma apstākļiem, piemēram, ziemā un lietainās dienās, elektroenerģijas ražošanas priekšrocība ir vēl izteiktāka. Elektrostacijas investīciju atdeve ir ievērojami palielinājusies, un paredzams, ka iekārtu renovācijas izmaksas tiks atgūtas 2 līdz 3 gadus pirms grafika.
Precīzas pozicionēšanas gadījums astronomisko zinātnisko pētījumu novērojumos
(1) Projekta pamatojums
Kad kāda astronomijas pētniecības iestāde Krievijā veica Saules novērošanas pētījumus, tradicionālā novērošanas iekārtu manuālā regulēšana nespēja apmierināt pieprasījumu pēc augstas precizitātes un ilgtermiņa Saules izsekošanas un novērošanas, apgrūtinot nepārtrauktu un precīzu Saules datu iegūšanu. Lai uzlabotu zinātniskās pētniecības un novērošanas līmeni, iestāde ir nolēmusi novērošanā izmantot pilnībā automātiskus saules izsekotājus.
(2) Risinājumi
Izvēlēts augstas precizitātes pilnībā automātisks saules izsekotājs, kas īpaši izstrādāts zinātniskiem pētījumiem. Šī izsekotāja pozicionēšanas precizitāte var sasniegt 0,1°, un tam ir augsta stabilitāte un traucējumu novēršanas spēja. Izsekotājs ir stingri savienots un precīzi kalibrēts ar zinātniskās pētniecības novērošanas iekārtām, piemēram, saules teleskopiem un spektrometriem. Novērošanas parametri tiek iestatīti, izmantojot datorprogrammatūru, kas ļauj izsekotājam automātiski pielāgot novērošanas iekārtu leņķi atbilstoši iepriekš iestatītajai programmai un reāllaikā izsekot Saules trajektorijai.
(3) Īstenošanas ietekme
Pēc pilnībā automātiskā saules izsekotāja nodošanas ekspluatācijā pētnieki var viegli panākt ilgtermiņa un augstas precizitātes saules izsekošanu un novērošanu. Novērojumu datu nepārtrauktība un precizitāte ir ievērojami uzlabota, efektīvi samazinot datu zudumus un kļūdas, ko rada savlaicīga iekārtu regulēšana. Ar šī izsekotāja palīdzību pētnieku komanda veiksmīgi ieguva bagātīgākus Saules aktivitātes datus un sasniedza daudzus svarīgus zinātnisko pētījumu rezultātus tādās jomās kā saules plankumu izpēte un koronālo objektu novērošana.
Fotoelektrisko sistēmu sadarbības optimizācijas gadījums lauksaimniecības siltumnīcās
(1) Projekta pamatojums
Brazīlijā esošajā lauksaimniecības fotoelektriskajā integrētajā siltumnīcā fotoelektriskie paneļi ir uzstādīti fiksētā veidā. Lai gan siltumnīca nodrošina kultūraugu gaismas pieprasījumu, tā nespēj pilnībā izmantot saules enerģiju elektroenerģijas ražošanai. Lai panāktu koordinētu lauksaimnieciskās ražošanas un fotoelektriskās elektroenerģijas ražošanas optimizāciju un palielinātu siltumnīcu kopējos ienākumus, operators ir nolēmis uzstādīt pilnībā automātiskus saules enerģijas izsekošanas līdzekļus.
(2) Risinājumi
Uzstādiet vienass pilnībā automātisku saules enerģijas izsekotāju. Šis izsekotājs var pielāgot fotoelektrisko paneļu leņķi atbilstoši saules pozīcijai. Nodrošinot saules gaismas ilgumu un intensitāti siltumnīcas iekšpusē esošajiem kultūraugiem, tas var maksimāli uztvert saules starojumu. Izmantojot viedās vadības sistēmu, fotoelektrisko paneļu leņķa regulēšanas diapazonu var iestatīt tā, lai novērstu pārmērīgas saules gaismas bloķēšanu no fotoelektriskajiem paneļiem, kas ietekmē kultūraugu augšanu. Tikmēr izsekotājs ir savienots ar siltumnīcas vides uzraudzības sistēmu, lai reāllaikā pielāgotu fotoelektrisko paneļu leņķi atbilstoši kultūraugu augšanas vajadzībām.
(3) Īstenošanas ietekme
Pēc pilnībā automātiskā saules enerģijas izsekotāja uzstādīšanas lauksaimniecības siltumnīcu fotoelektriskās enerģijas ražošana ir palielinājusies par aptuveni 20 %, panākot efektīvu saules enerģijas resursu izmantošanu, neietekmējot kultūraugu normālu augšanu. Pateicoties vienmērīgākiem apgaismojuma apstākļiem, kultūraugi siltumnīcās labi aug, un ir uzlabojusies gan raža, gan kvalitāte. Sinerģija starp lauksaimniecību un fotoelektrisko nozari ir ievērojama, un kopējie siltumnīcu ienākumi ir palielinājušies par 15–20 % salīdzinājumā ar iepriekšējo laiku.
Iepriekš minētie gadījumi demonstrē pilnībā automātisku saules enerģijas izsekotāju pielietojuma sasniegumus dažādās jomās. Ja vēlaties uzzināt vairāk par konkrētiem scenāriju gadījumiem vai jums ir kādi norādījumi satura modificēšanai, lūdzu, nekautrējieties man tos pateikt jebkurā laikā.
Lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.
Tālrunis: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com
Publicēšanas laiks: 2025. gada 18. jūnijs