System śledzenia Słońca oparty o pomiary przechyłu

Od początku XXI wieku obserwuje się znaczny wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym świata. Rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną spotyka się z wyczerpującymi się złożami paliw kopalnych. Polska gospodarka energetyczna opiera się głównie o węgiel kamienny, zarówno w eksporcie jak i rodzimej produkcji energii elektrycznej. Na liście producentów węgla kamiennego to właśnie Polska znajduje się na pierwszym miejscu w Europie. Zarówno europejska strategia energetyczna jak i tendencje do zastępowania tradycyjnych paliw kopalnych energią odnawialną sprawiają, że buduje się coraz więcej elektrowni słonecznych. Do Polski trend ten dopiero dociera.

Wydajność elektrowni słonecznych
Z uwagi na to, że koszty technologii fotowoltaicznej maleją, rośnie zainteresowanie tego typu rozwiązaniami. Wiąże się to z poprawieniem wydajności samych elementów – na razie sprawność samych ogniw kształtuje się na poziomie 14-20%. Energia pozyskana przez takie ogniwo silnie zależy od kąta padania promieni słonecznych – teoretycznie powinien wynosić on 0°. Przy kącie padania 5° straty wynoszą już około 50%. Ponadto, na wspomniane parametry mają znaczny wpływ warunki pogodowe, co wymusza wprowadzenie odpowiedniej korekty pochylenia paneli. Powoduje to, że wysoce dokładne systemy śledzenia ruchu Słońca są niezbędne do poprawnego funkcjonowania elektrowni słonecznych. Dokładne dane eksploatacyjne zależą od typu i producenta ogniw.

Rys. 1. Zjawisko odbicia fali świetlnej w optyce

Realizacja układu sterowania
W warunkach przemysłowych poprawna pozycja powierzchni absorbującej panelu fotowoltaicznego zwykle jest określana za pomocą czujnika lub układu czujników natężenia światła. Dostarczają one dokładną informację o płaszczyźnie, w której powinien znajdować się panel aby zmaksymalizować moc uzyskiwaną przez ogniwa. Pozycja samych ogniw określana jest zwykle w dwóch osiach – obrót względem filara osadzonego w podłożu oraz nachylenie ogniwa względem źródła promieniowania.

Rys. 2. Pomiar nachylenia i obrotu panelu słonecznego

W związku ze środowiskiem pracy czujników pozycjonujących przy panelach fotowoltaicznych i kolektorach słonecznych, wymagany jest jak najwyższy stopień ochrony oraz niezawodność.

Rozwiązania firmy POSITAL
Firma POSITAL oferuje czujniki pozycjonujące o wysokiej dokładności i stopniu ochrony do IP69K, wielokrotnie przetestowane w aplikacjach związanych z energią odnawialną – w tym słoneczną i wiatrową. Wśród proponowanych czujników znajdują się inklinometry z serii AGS (rozdzielczość 0,001°, IP69K) oraz ACS (rozdzielczość 0,01°, IP69K) a także enkodery absolutne o rozdzielczości do 16 bit (0,005°) i stopniu ochrony IP69K. Ponadto, magnetyczne enkodery absolutne, dzięki specjalnej konstrukcji opartej o efekt Wieganda, nie gubią pozycji po awarii zasilania przez co nie zachodzi potrzeba ich powtórnego pozycjonowania. Oba typy urządzeń mogą pracować w temperaturze -40 ... +85 °C.

WIĘCEJ INFORMACJI:
POZNAŃ: +48 67 357 10 80 | www.apautomatyka.pl
link do opisu produktu na naszej WWW