Oversigt over udstyr
Den fuldautomatiske soltracker er et intelligent system, der registrerer solens azimut og højde i realtid og driver solcellepaneler, koncentratorer eller observationsudstyr til altid at opretholde den bedste vinkel i forhold til solens stråler. Sammenlignet med faste solcelleanlæg kan den øge energimodtagelseseffektiviteten med 20%-40% og har vigtig værdi inden for solcelleproduktion, regulering af landbrugslys, astronomisk observation og andre områder.
Kerneteknologisk sammensætning
Opfattelsessystem
Fotoelektrisk sensorarray: Brug en firekvadrant fotodiode eller en CCD-billedsensor til at detektere forskellen i fordelingen af sollysintensiteten
Astronomisk algoritmekompensation: Indbygget GPS-positionering og astronomisk kalenderdatabase, beregn og forudsig solens bane i regnvejr.
Fusionsdetektion fra flere kilder: Kombinér lysintensitets-, temperatur- og vindhastighedssensorer for at opnå anti-interferenspositionering (f.eks. at skelne sollys fra lysinterferens)
Kontrolsystem
Dobbeltakset drivstruktur:
Horisontal rotationsakse (azimut): Steppermotor styrer 0-360° rotation, nøjagtighed ±0,1°
Hældningsjusteringsakse (højdevinkel): Lineær trykstang opnår -15°~90° justering for at tilpasse sig ændringen i solhøjde i fire årstider
Adaptiv styringsalgoritme: Brug PID-lukket sløjfestyring til dynamisk at justere motorhastigheden for at reducere energiforbruget.
Mekanisk struktur
Letvægts kompositbeslag: Kulfibermateriale opnår et styrke-til-vægt-forhold på 10:1 og en vindmodstand på 10
Selvrensende lejesystem: IP68-beskyttelsesniveau, indbygget grafitsmørelag og kontinuerlig driftslevetid i ørkenmiljø overstiger 5 år
Typiske anvendelsestilfælde
1. Højeffekt koncentreret solcellekraftværk (CPV)
Array Technologies DuraTrack HZ v3-sporingssystemet er implementeret i solparken i Dubai, UAE, med III-V multi-junction solceller:
Dobbeltakset sporing muliggør en lysenergikonverteringseffektivitet på 41 % (faste beslag er kun 32 %)
Udstyret med orkantilstand: Når vindhastigheden overstiger 25 m/s, justeres solcellepanelet automatisk til en vindbestandig vinkel for at reducere risikoen for strukturelle skader.
2. Smart solcelledrivhus til landbrug
Wageningen Universitet i Holland integrerer SolarEdge Sunflower-sporingssystemet i tomatdrivhuset:
Sollysets indfaldsvinkel justeres dynamisk via reflektoropsætningen for at forbedre lysets ensartethed med 65 %
Kombineret med plantevækstmodellen afbøjer den automatisk 15° i den stærke lysperiode ved middagstid for at undgå at bladene brænder på.
3. Astronomisk observationsplatform i rummet
Yunnan-observatoriet under det kinesiske videnskabsakademi bruger ASA DDM85 ækvatoriale sporingssystem:
I stjernesporingstilstand når vinkelopløsningen 0,05 buesekunder, hvilket opfylder behovene for langvarig eksponering af deep-sky objekter.
Ved at bruge kvartsgyroskoper til at kompensere for jordens rotation er den 24-timers sporingsfejl mindre end 3 bueminutter.
4. Smart gadebelysningssystem til byen
Pilotprojekt med SolarTree fotovoltaiske gadebelysninger i Shenzhen Qianhai-området:
Dobbeltakset sporing + monokrystallinske siliciumceller opnår en gennemsnitlig daglig strømproduktion på 4,2 kWh, hvilket understøtter 72 timers batterilevetid i regn og overskyet vejr
Nulstilles automatisk til vandret position om natten for at reducere vindmodstanden og fungere som monteringsplatform for en 5G-mikrobasestation
5. Solafsaltningsskib
Maldivernes “SolarSailor”-projekt:
Fleksibel solfilm er lagt på skrogdækket, og bølgekompensationssporing opnås gennem et hydraulisk drivsystem
Sammenlignet med faste systemer øges den daglige produktion af ferskvand med 28 %, hvilket dækker det daglige behov i et samfund på 200 mennesker.
Teknologiske udviklingstendenser
Multisensor-fusionspositionering: Kombiner visuel SLAM og lidar for at opnå sporingsnøjagtighed på centimeterniveau under komplekst terræn
Optimering af AI-drevstrategi: Brug deep learning til at forudsige skyernes bevægelsesbane og planlæg den optimale sporingsrute på forhånd (MIT-eksperimenter viser, at det kan øge den daglige strømproduktion med 8%)
Bionisk strukturdesign: Efterlign solsikkernes vækstmekanisme og udvikle en selvstyrende enhed af flydende krystalelastomer uden motordrev (prototypen fra det tyske KIT-laboratorium har opnået ±30° styring)
Rumfotovoltaisk panel: SSPS-systemet udviklet af Japans JAXA realiserer transmission af mikrobølgeenergi gennem en faset antenne, og den synkrone banesporingsfejl er <0,001°
Udvælgelses- og implementeringsforslag
Ørkenfotovoltaisk kraftværk, slidbestandigt mod sand og støv, drift ved 50 ℃ høj temperatur, lukket motor til harmonisk reduktion + luftkølende varmeafledningsmodul
Polarforskningsstation, opstart ved lav temperatur -60℃, is- og snebelastningsbeskyttelse, varmeleje + beslag i titanlegering
Hjemmedistribueret solcelleanlæg, lydløst design (<40dB), let tagmontering, enkeltakset sporingssystem + børsteløs DC-motor
Konklusion
Med gennembrud inden for teknologier som perovskit-solcellematerialer og digitale tvilling-drifts- og vedligeholdelsesplatforme udvikler fuldautomatiske soltrackere sig fra "passiv følgning" til "prædiktivt samarbejde". I fremtiden vil de vise et større anvendelsespotentiale inden for solkraftværker i rummet, kunstige lyskilder til fotosyntese og interstellare udforskningsfartøjer.
Opslagstidspunkt: 11. feb. 2025