Как са подредени слънчевите панели върху въртящи се модули
При изграждането на селски къщи, къщи в летни вили, оранжерии, различни селскостопански сгради, автономни системи за електрозахранване се използват все повече. Слънчевите панели осигуряват независимост от общите електрически мрежи. А в градовете от частния сектор често можете да видите слънчеви панели на домашни електроцентрали по покривите на къщи.
Тези панели могат да бъдат с моно- и поликристални силициеви конструкции, могат да бъдат изградени на базата на батерии, направени по аморфна или микроморфна технология, дори могат да се използват слънчеви батерии, произведени по технологията Moth Eye („Окото на молец“). Освен това всяка сграда е конструирана по такъв начин, че слънчевите панели да са инсталирани на място с максимално излагане на слънце.
Ефективността на съвременните хелиеви системи не надвишава 18% - 20% средно. Най-добрите проби имат ефективност до 25%. През 2014 г. учени от Австралийския център за развитие на фотоволтаиците (UNSW) съобщиха, че са успели да постигнат 40% ефективност на слънчевите клетки.
Трябва да се разбере обаче, че измерването на стойността на ефективността се извършва, когато хелиевият панел е осветен от слънцето под прав ъгъл. Ако слънчевата батерия е фиксирана за постоянно, тогава през деня, когато слънцето се движи по небето, периодът на пряко слънчево осветяване на батерията ще бъде относително кратък. И така ефективността дори на най-модерните слънчеви панели ще намалее.
За да се сведе до минимум намаляването на ефективността на хелиевите системи, слънчевите панели трябва да бъдат инсталирани на въртящи се модули, които ще позволят на батериите да бъдат ориентирани към слънцето през целия ден. Такова въртящо се устройство, върху което е закрепена носеща конструкция с един или повече слънчеви панели, се нарича тракер.
Той е проектиран да следва слънцето и в зависимост от неговото положение да ориентира слънчевия панел към него. Това устройство, в зависимост от версията, включва един или два сензора за проследяване на слънцето, както и въртящ се механизъм. Тракерът трябва да бъде инсталиран на добре осветено от слънцето място на земята, на неподвижно легло или на мачта, която ще издигне тракера до такава височина, че слънчевата батерия винаги да бъде осветена от слънцето.
Тракер с четири слънчеви панела на мачтата
Дори най-простото въртящо се устройство със система за проследяване на слънцето ви позволява да получите максимална ефективност от хелиевите батерии. Проучванията показват, че при липса на правилна ориентация на слънчевите панели към слънцето се губят до 35% от мощността. Следователно, за да се достигне планираният капацитет в случай на фиксиран монтаж на фотоклетки, е необходимо да се инсталират повече панели.
Принципът на изграждане на системи за управление за въртене на слънчеви панели
Индустрията произвежда няколко вида системи за управление за въртене на слънчеви панели. Това са доста скъпи (до 100 000 рубли) устройства, които могат да контролират позицията на няколко хелиеви панели наведнъж.
Тъй като слънцето се движи не само хоризонтално, но и вертикално през деня, тези системи за контрол проследяват както промените в позицията, така и, в съответствие с получената информация, издават команди за завъртане на панела около хоризонталната или вертикалната ос. В общия случай такава система за управление се състои от слънчев сензор, преобразувател на сигнал (P) от този сензор, усилвател на сигнала (U), микроконтролер (MC), блок за управление на двигателя (UUD), самия двигател и, накрая, самата рамка, върху която хелий панел.
Схема за контрол на тракера
Обикновено една и съща схема се използва за управление на въртенето и в двете оси. Различни са само сензорите за слънце и двигателите. Най-простият сензор за позицията на слънцето се състои от два фотодиода, разделени с непрозрачна преграда.