Сонячний трекер - установка для отримання максимальної продуктивності від сонячних батарей, шляхом відстеження положення сонця і оптимального орієнтування несучої конструкції. Відомо, що сонячні панелі мають максимальну ефективність, коли їх поверхня спрямована перпендикулярно до сонячних променів протягом усього дня. При використанні системи стеження за сонцем вироблена потужність може досягати 40-50% від номінальної, на відміну від стаціонарно встановлених панелей, у яких цей показник - 10-15%.
Конструкція сонячного трекера може мати різну конфігурацію і провідний механізм. Пристрій може керуватися різними алгоритмами. Незважаючи на велику кількість відмінностей, трекери поділяються на два основних типи:
- Однокоординатні - здійснюють обертання панелі у напрямку від сходу на захід;
- двокоординатні - володіють великою рухливістю в двох осях і забезпечують як денне, так і сезонне переміщення за сонцем.
Зміст статті:
Трекери для сонячних панелей – види і принцип роботи
Фотоелектричні панелі зазвичай розміщуються на дахах, фасадах будівель або підтримуючій конструкції на землі в нерухомому стані. Положення сонця змінюється протягом дня і пори року. Зафіксована панель втрачає в ранішній і вечірній час до 50% від максимального можливого вироблення електроенергії.
Трекери для сонячних панелей застосовуються для збільшення їх ККД шляхом зміни нахилу панелей для забезпечення оптимального кута між світловим потоком і робочою поверхнею. Принцип роботи пристрою полягає в тому, що контролер за кількома датчикам визначає найкраще положення для модуля відносно сонячного випромінювання і забезпечує його поворот в потрібну сторону. Ефективність панелей при цьому збільшується до 50%.
В залежності від способу управління трекери для сонячних батарей діляться на три види:
- Ручний - управління кутом нахилу і вибір кількості поворотів здійснюється оператором. Продуктивність СЕС в даному випадку залежить від його досвіду і кваліфікації.
- Пасивний - орієнтація проводиться за заданим алгоритмом для конкретного географічного розташування фотомодулів.
- Активний - система орієнтує робочу поверхню модуля перпендикулярно до сонця.
Найбільшого поширення набув активний спосіб управління, оскільки є найбільш економічно доцільним і вимагає мінімального обслуговування.
Особливості конструкції і доцільність застосування трекера для сонячних панелей
Трекер для сонячних панелей в максимальній комплектації складається з:
- несучою опорною конструкції;
- вертикально-рухомого механізму;
- горизонтально-рухомого механізму;
- електродвигунів;
- пасової або зубчастої передачі, підшипника;
- блоку управління автоматикою і актуаторів для орієнтування по координатам;
- захисту від перевантажень, блискавкозахисту, стабілізаторів;
- метеостанції - для переорієнтації системи з метою мінімізації пошкоджень від несприятливих погодних умов;
- системи віддаленого доступу;
- інвертора - для перетворення постійного струму в змінний, харчування трекера і споживачів.
Така комплектація трекера дорога і не завжди доцільна. Все залежить від його виду і мети застосування. На практиці багато із перерахованих елементів відсутні.
Існує альтернатива дорогим системам – сонячний трекер на ардуіно. Його можна зібрати самостійно за допомогою сервоприводу, друкованої плати, резистора, корпусу і мікроконтролера на базі Arduino. Вихідний код та інструкція є у вільному доступі в інтернеті.
Позитивні сторони установки трекерів для сонячних панелей:
- зростання виробництва електроенергії шляхом підвищення ККД модулів без збільшення їх числа;
- можливість підвищення вихідної потужності в умовах обмеженої площі під установку більшої СЕС.
До недоліків можна віднести:
- високі початкові інвестиції;
- термін окупності для системи з трекером збільшується на 30% в порівнянні зі стаціонарною.
Оцінити доцільність установки трекерів в кожному конкретному випадку, і прорахувати час окупності вкладень допоможуть фахівці.
