Актуатори в системі стеження сонячних батарей

Тема альтернативних безпечних джерел електричної енергії актуальна сьогодні як ніколи - існує чимало наукових досліджень і праць на цю тему. Атомна і гідро- енергетика несуть загрозу навколишньому середовищу, а ось сонячна енергія визнана однією з найбезпечніших. Але ефективність сонячних станцій залежить від правильної конструкції. Доведено: більше енергії акумулюють панелі, які переміщаються слідом за сонцем протягом дня в різних площинах. Для пристрою системи спостереження (сонячного трекера) активно застосовуються актуатори для сонячних батарей, які називають ще виконавчими пристроями.

Пристрій актуаторов і їх призначення

Призначення цих механізмів - змінювати положення рухомої частини трекера, і тим самим змінювати положення власне панелі (дзеркала). По суті, вони відповідають за правильну орієнтацію фотоелементів і тому входять до складу системи орієнтації трекера сонячних батарей. У конструкції трекера може бути одно-два виконавчих пристрої, в залежності від того в скількох площинах буде відбуватися переміщення фотоелементів.

Актуатори, які застосовуються в сонячних трекерах, мають досить просту будову. Вони складаються з власне виконавчого пристрою (також званого механізмом) і регулюючого органу. Простий механізм з двигуном буде виглядати наступним чином: висувний шток, двигун, редуктор.

пристрій трекера

Всі трекери мають приблизно однакову будову. Повна комплектація цих механізмів включає:

• Несучі конструкції - у них є рухливі і фіксовані частини. Рухома частина конструкції може мати як одну вісь обертання (зазвичай горизонтальну), так і дві. Саме цією частиною і управляють актуатори. Без них вибудувати панель певним чином неможливо.
• Уже згаданий механізм орієнтації. До його складу входять крім виконавчих пристроїв, також спеціальні прилади, які здійснюють управління ними.
• Механізми, що забезпечують захист від блискавок, перевантажень, навігацію, стабілізацію та ін.
• Віддалений доступ.
• Інвертор для перетворення енергії.

Але збірка такого трекера не завжди економічно вигідна. Тому найчастіше, він має спрощене будова - з несучої конструкції, актуаторов і системи управління ними.

Способи управління системою орієнтації трекера

Пристрої даного типу дозволяють виставити панель таким чином, щоб промені потрапляли на її поверхню строго перпендикулярно - це головна умова ефективності батарей, таким чином можна акумулювати більше енергії протягом світлового дня.

Домагаються такого положення декількома способами:

• В одному з них застосовують фотоприемники. Вони отримують дані про стан сонця і допомагають орієнтувати потрібним чином фотоелементи. Недолік цього способу в тому, що в похмуру погоду фотоприемники не працюють, а значить, сонячна панель можна буде виставити в потрібному напрямку.
• Другий спосіб передбачає ручне управління, коли актуатори управляються за допомогою перемикачів. Цей спосіб застосовують найчастіше для сезонної зміни орієнтації батарей, так як протягом дня змінювати положення панелей таким способом вкрай незручно.
• Можна використовувати і таймер в системі трекера, тоді виконавчі пристрої, що відповідають за орієнтацію, будуть приводитися в дію в певний час, встановлений заздалегідь.
• Але найкраще себе зарекомендувало програмне керування актуаторами. Спеціальне програмне забезпечення розраховує розташування сонця в певний момент часу, ці обчислення передаються на електростанцію і урахуванням них вибудовуються панелі в потрібному положенні - встановлюється кут нахилу в необхідну сторону.

Кожен з перерахованих способів актуальний для різних типів електростанцій: програмний застосуємо на великих підприємствах, так коштує дорожче і його просто економічно не вигідно встановлювати на невеликих станціях з декількома панелями. Інші способи можна випробувати і в домашніх умовах або на невеликих підприємствах.

А ви вже пробували зібрати свою сонячну електростанцію? Поділіться своїм досвідом в коментарях, розкажіть про те, як організовували систему орієнтації ваших панелей, які механізми застосовували для цих цілей, наскільки ваг досвід був успішним або навпаки.