Kärnan i den helautomatiska solföljaren ligger i att noggrant uppfatta solens position och utföra justeringar. Jag kommer att kombinera dess tillämpningar i olika fall och utveckla dess funktionsprincip i detalj utifrån tre nyckellänkar: sensordetektering, analys och beslutsfattande av styrsystem samt justering av mekanisk transmission.
Funktionsprincipen för den helautomatiska solspåraren är huvudsakligen baserad på realtidsövervakning och exakt kontroll av solens position. Genom samordnad drift av sensorer, styrsystem och mekaniska transmissionsenheter uppnås automatisk spårning av solen enligt följande:
Solpositionsdetektering: Den helautomatiska solspåraren förlitar sig på flera sensorer för att detektera solens position i realtid. Vanliga exempel inkluderar kombinationen av fotoelektriska sensorer och beräkningsmetoder för astronomisk kalender. Fotoelektriska sensorer består vanligtvis av flera solceller fördelade i olika riktningar. När solljuset skiner är intensiteten på det ljus som tas emot av varje solcell olika. Genom att jämföra utsignalerna från olika solceller kan solens azimut- och höjdvinklar bestämmas. Reglerna för astronomisk kalenderberäkning baseras på lagarna för jordens rotation och rotation runt solen, i kombination med information som datum, tid och geografisk plats, för att beräkna solens teoretiska position på himlen genom förinställda matematiska modeller. När det gäller storskaliga solkraftverk ger högprecisionssensorer för solpositioner datastöd för efterföljande justeringar genom att övervaka solens azimut- och höjdvinklar.
Signalbehandling och styrbeslut: Solens positionssignal som detekteras av sensorn överförs till styrsystemet, som vanligtvis är en inbäddad mikroprocessor eller ett datorstyrsystem. Styrsystemet analyserar och bearbetar signalerna, jämför solens faktiska position som detekteras av sensorn med den aktuella vinkeln på solpanelen eller observationsutrustningen och beräknar vinkelskillnaden som behöver justeras. Baserat på den förinställda styrstrategin och algoritmen genereras sedan motsvarande styrinstruktioner för att driva den mekaniska transmissionsenheten för vinkeljustering. I fall av astronomisk vetenskaplig forskning kan styrsystemet, efter att observationsparametrarna ställts in via datorprogramvara, automatiskt analysera och bestämma hur observationsutrustningens vinkel ska justeras enligt det förinställda programmet.
Mekanisk transmission och vinkeljustering: Instruktionerna som utfärdas av styrsystemet överförs till den mekaniska transmissionsenheten. Vanliga mekaniska transmissionsmetoder inkluderar elektriska tryckstänger, stegmotorer i kombination med kugghjul eller ledarskruvar etc. När instruktionen tas emot kommer den mekaniska transmissionsenheten att driva solpanelens stöd eller observationsutrustningens stöd att rotera eller luta efter behov, och justera solpanelen eller observationsutrustningen så att den är vinkelrät mot eller i en specifik vinkel mot solljuset. Till exempel, i fallet med solcellssystem för växthus inom jordbruket, justerar den enaxlade helautomatiska solföljaren vinkeln på solpanelerna via mekaniska transmissionsenheter enligt styrsystemets instruktioner, vilket säkerställer att grödorna får tillräckligt med ljus samtidigt som effektiv mottagning av solstrålning uppnås.
Återkoppling och korrigering: För att säkerställa spårningens noggrannhet introducerar systemet även en återkopplingsmekanism. Vinkelsensorer installeras vanligtvis på mekaniska transmissionsenheter för att övervaka den faktiska vinkeln på solpaneler eller observationsutrustning i realtid och återkoppla denna vinkelinformation till styrsystemet. Styrsystemet jämför den faktiska vinkeln med målvinkeln. Om det finns en avvikelse utfärdar det en justeringsinstruktion igen för att korrigera vinkeln och säkerställa spårningens noggrannhet. Genom kontinuerlig detektering, beräkning, justering och återkoppling kan den helautomatiska solspåraren kontinuerligt och noggrant spåra förändringar i solens position.
Ett exempel på att förbättra kraftproduktionseffektiviteten hos storskaliga solkraftverk
(1) Projektbakgrund
Ett storskaligt markmonterat solkraftverk i USA har en installerad kapacitet på 50 megawatt. Ursprungligen användes fasta fästen för att installera solcellspaneler. På grund av oförmågan att följa förändringar i solens position i realtid var mängden solstrålning som togs emot av solcellspanelerna begränsad, vilket resulterade i en relativt låg elproduktionseffektivitet. Speciellt tidigt på morgonen och sent på kvällen samt under årstidsövergångarna var elproduktionsförlusterna betydande. För att förbättra kraftverkets elproduktionseffektivitet har kraftverkets operatör beslutat att införa en automatisk solföljare.
(2) Lösningar
Byt ut fästena för solpanelerna i omgångar i kraftverket och installera helautomatiska solföljare med dubbla axlar. Denna spårare övervakar solens azimut- och höjdvinklar i realtid med hjälp av högprecisionssensorer för solposition. Kombinerat med ett avancerat styrsystem driver den fästet för att automatiskt justera vinkeln på solpanelerna, vilket säkerställer att solpanelerna alltid är vinkelräta mot solljuset. Samtidigt är spåraren ansluten till kraftverkets intelligenta styrsystem för att uppnå fjärrövervakning och tidig felvarning.
(3) Implementeringseffekt
Efter installationen av den helautomatiska solföljaren har solkraftverkets effektivitet i elproduktionen förbättrats avsevärt. Enligt statistik har den årliga elproduktionen ökat med 25 % till 30 % jämfört med tidigare, med en betydande ökning av den genomsnittliga dagliga elproduktionen. Under perioder med dåliga ljusförhållanden, såsom vinter och regniga dagar, är fördelen med elproduktion ännu mer framträdande. Avkastningen på investeringen i kraftverket har ökat avsevärt, och det förväntas att kostnaden för renovering av utrustningen kommer att återhämtas 2 till 3 år före schemat.
Ett fall av exakt positionering i astronomiska vetenskapliga forskningsobservationer
(1) Projektbakgrund
När en viss astronomisk forskningsinstitution i Ryssland bedrev forskning om solobservationer kunde den traditionella manuella justeringen av observationsutrustningen inte möta kraven på högprecision och långsiktig spårning och observation av solen, vilket gjorde det svårt att få kontinuerlig och noggrann soldata. För att höja nivån på vetenskaplig forskning och observation har institutionen beslutat att använda helautomatiska solspårare som hjälpmedel för observationen.
(2) Lösningar
En högprecisions helautomatisk solföljare, speciellt utformad för vetenskaplig forskning, har valts ut. Positioneringsnoggrannheten för denna spårare kan nå 0,1°, och den har hög stabilitet och störningsmotståndsförmåga. Spåraren är ordentligt ansluten och exakt kalibrerad med vetenskaplig forskningsobservationsutrustning såsom solteleskop och spektrometrar. Observationsparametrarna ställs in via datorprogramvara, vilket gör att spåraren automatiskt kan justera observationsutrustningens vinkel enligt det förinställda programmet och spåra solens bana i realtid.
(3) Implementeringseffekt
Efter att den helautomatiska solföljaren har tagits i bruk kan forskare enkelt uppnå långsiktig och högprecisionsspårning och observation av solen. Kontinuiteten och noggrannheten i observationsdata har förbättrats avsevärt, vilket effektivt minskar dataförlust och fel orsakade av för tidiga justeringar av utrustningen. Med hjälp av denna spårare har forskargruppen framgångsrikt erhållit mer omfattande solaktivitetsdata och uppnått många viktiga vetenskapliga forskningsresultat inom områden som solfläcksforskning och koronalobservation.
Ett fall av samarbetsoptimering av solcellssystem i jordbruksväxthus
(1) Projektbakgrund
I ett visst integrerat solcellsväxthus för jordbruk i Brasilien är solpanelerna installerade på ett fast sätt. Även om växthuset tillgodoser ljusbehovet från grödorna inuti, kan det inte utnyttja solenergin fullt ut för kraftproduktion. För att uppnå en samordnad optimering av jordbruksproduktion och solcellsproduktion och öka växthusens totala intäkter har operatören beslutat att installera helautomatiska solcellsspårare.
(2) Lösningar
Installera en helautomatisk solföljare med en axel. Denna spårare kan justera vinkeln på solpanelerna efter solens position. För att säkerställa solljusets varaktighet och intensitet för grödorna inuti växthuset kan det ta emot solstrålning i största möjliga utsträckning. Genom det intelligenta styrsystemet kan vinkeljusteringsområdet för solpanelerna ställas in för att förhindra att överdriven solljusblockering från solpanelerna påverkar grödornas tillväxt. Samtidigt är spåraren kopplad till växthusets miljöövervakningssystem för att justera vinkeln på solpanelerna i realtid efter grödornas tillväxtbehov.
(3) Implementeringseffekt
Efter installationen av den helautomatiska solföljaren har den solcellsbaserade kraftproduktionen i jordbruksväxthus ökat med cirka 20 %, vilket har lett till ett effektivt utnyttjande av solenergiresurser utan att påverka grödornas normala tillväxt. Grödorna i växthuset växer bra tack vare mer enhetliga ljusförhållanden, och både avkastning och kvalitet har förbättrats. Synergin mellan jordbruket och den solcellsbaserade industrin är anmärkningsvärd, och växthusens totala intäkter har ökat med 15–20 % jämfört med tidigare.
Ovanstående fall visar hur helautomatiska solföljare kan användas inom olika områden. Om du vill veta mer om specifika scenarier eller har några anvisningar för innehållsmodifiering är du välkommen att kontakta mig när som helst.
Vänligen kontakta Honde Technology Co., LTD.
Tel: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Företagets webbplats:www.hondetechco.com
Publiceringstid: 18 juni 2025