Ο πυρήνας του πλήρως αυτόματου ηλιακού ιχνηλάτη έγκειται στην ακριβή αντίληψη της θέσης του ήλιου και στις προσαρμογές του. Θα συνδυάσω τις εφαρμογές του σε διαφορετικές περιπτώσεις και θα αναλύσω λεπτομερώς την αρχή λειτουργίας του από τρεις βασικούς κρίκους: ανίχνευση αισθητήρων, ανάλυση και λήψη αποφάσεων συστήματος ελέγχου και ρύθμιση μηχανικής μετάδοσης.
Η αρχή λειτουργίας του πλήρως αυτόματου ηλιακού ιχνηλάτη βασίζεται κυρίως στην παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο και τον ακριβή έλεγχο της θέσης του ήλιου. Μέσω της συντονισμένης λειτουργίας αισθητήρων, συστημάτων ελέγχου και μηχανικών διατάξεων μετάδοσης, επιτυγχάνεται αυτόματη παρακολούθηση του ήλιου, ως εξής:
Ανίχνευση ηλιακής θέσης: Ο πλήρως αυτόματος ηλιακός ιχνηλάτης βασίζεται σε πολλαπλούς αισθητήρες για την ανίχνευση της θέσης του ήλιου σε πραγματικό χρόνο. Οι συνηθέστεροι περιλαμβάνουν τον συνδυασμό φωτοηλεκτρικών αισθητήρων και μεθόδων υπολογισμού αστρονομικού ημερολογίου. Οι φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες συνήθως αποτελούνται από πολλαπλά φωτοβολταϊκά στοιχεία κατανεμημένα σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Όταν το ηλιακό φως λάμπει, η ένταση του φωτός που λαμβάνεται από κάθε φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι διαφορετική. Συγκρίνοντας τα σήματα εξόδου διαφορετικών φωτοβολταϊκών στοιχείων, μπορούν να προσδιοριστούν οι γωνίες αζιμουθίου και υψομέτρου του ήλιου. Οι κανόνες υπολογισμού του αστρονομικού ημερολογίου βασίζονται στους νόμους της περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο, σε συνδυασμό με πληροφορίες όπως η ημερομηνία, η ώρα και η γεωγραφική θέση, για τον υπολογισμό της θεωρητικής θέσης του Ήλιου στον ουρανό μέσω προκαθορισμένων μαθηματικών μοντέλων. Στην περίπτωση ηλιακών σταθμών μεγάλης κλίμακας, οι αισθητήρες ηλιακής θέσης υψηλής ακρίβειας παρέχουν υποστήριξη δεδομένων για επακόλουθες προσαρμογές παρακολουθώντας τις γωνίες αζιμουθίου και υψομέτρου του ήλιου.
Επεξεργασία σήματος και λήψη αποφάσεων ελέγχου: Το σήμα ηλιακής θέσης που ανιχνεύεται από τον αισθητήρα μεταδίδεται στο σύστημα ελέγχου, το οποίο είναι συνήθως ένας ενσωματωμένος μικροεπεξεργαστής ή ένα σύστημα ελέγχου υπολογιστή. Το σύστημα ελέγχου αναλύει και επεξεργάζεται τα σήματα, συγκρίνει την πραγματική θέση του ήλιου που ανιχνεύεται από τον αισθητήρα με την τρέχουσα γωνία του φωτοβολταϊκού πάνελ ή του εξοπλισμού παρατήρησης και υπολογίζει τη διαφορά γωνίας που πρέπει να ρυθμιστεί. Στη συνέχεια, με βάση την προκαθορισμένη στρατηγική και τον αλγόριθμο ελέγχου, δημιουργούνται οι αντίστοιχες οδηγίες ελέγχου για την οδήγηση της μηχανικής διάταξης μετάδοσης για τη ρύθμιση της γωνίας. Σε περιπτώσεις αστρονομικής επιστημονικής έρευνας, μετά τη ρύθμιση των παραμέτρων παρατήρησης μέσω λογισμικού υπολογιστή, το σύστημα ελέγχου μπορεί να αναλύσει αυτόματα και να αποφασίσει πώς να ρυθμίσει τη γωνία του εξοπλισμού παρατήρησης σύμφωνα με το προκαθορισμένο πρόγραμμα.
Μηχανική μετάδοση και ρύθμιση γωνίας: Οι οδηγίες που εκδίδονται από το σύστημα ελέγχου μεταδίδονται στη συσκευή μηχανικής μετάδοσης. Οι συνήθεις μέθοδοι μηχανικής μετάδοσης περιλαμβάνουν ηλεκτρικές ράβδους ώθησης, βηματικούς κινητήρες σε συνδυασμό με γρανάζια ή βίδες κ.λπ. Μόλις λάβει την εντολή, η συσκευή μηχανικής μετάδοσης θα κινήσει τη βάση του φωτοβολταϊκού πάνελ ή τη βάση του εξοπλισμού παρατήρησης ώστε να περιστρέφεται ή να γέρνει όπως απαιτείται, ρυθμίζοντας το φωτοβολταϊκό πάνελ ή τον εξοπλισμό παρατήρησης ώστε να είναι κάθετο ή σε μια συγκεκριμένη γωνία προς το ηλιακό φως. Για παράδειγμα, στην περίπτωση των γεωργικών φωτοβολταϊκών συστημάτων θερμοκηπίου, ο μονοαξονικός πλήρως αυτόματος ηλιακός ιχνηλάτης ρυθμίζει τη γωνία των φωτοβολταϊκών πάνελ μέσω συσκευών μηχανικής μετάδοσης σύμφωνα με τις οδηγίες του συστήματος ελέγχου, διασφαλίζοντας ότι οι καλλιέργειες λαμβάνουν επαρκές φως, επιτυγχάνοντας παράλληλα αποτελεσματική λήψη της ηλιακής ακτινοβολίας.
Ανατροφοδότηση και Διόρθωση: Για να διασφαλιστεί η ακρίβεια της παρακολούθησης, το σύστημα θα εισαγάγει επίσης έναν μηχανισμό ανατροφοδότησης. Οι αισθητήρες γωνίας συνήθως εγκαθίστανται σε μηχανικές συσκευές μετάδοσης για να παρακολουθούν την πραγματική γωνία των φωτοβολταϊκών πάνελ ή του εξοπλισμού παρατήρησης σε πραγματικό χρόνο και να ανατροφοδοτούν αυτές τις πληροφορίες γωνίας στο σύστημα ελέγχου. Το σύστημα ελέγχου συγκρίνει την πραγματική γωνία με τη γωνία-στόχο. Εάν υπάρχει απόκλιση, θα εκδώσει ξανά μια εντολή ρύθμισης για να διορθώσει τη γωνία και να διασφαλίσει την ακρίβεια της παρακολούθησης. Μέσω συνεχούς ανίχνευσης, υπολογισμού, ρύθμισης και ανατροφοδότησης, ο πλήρως αυτόματος ηλιακός ιχνηλάτης μπορεί να παρακολουθεί συνεχώς και με ακρίβεια τις αλλαγές στη θέση του ήλιου.
Μια περίπτωση βελτίωσης της απόδοσης παραγωγής ενέργειας από μεγάλης κλίμακας ηλιακούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας
(1) Ιστορικό Έργου
Ένας μεγάλης κλίμακας ηλιακός σταθμός παραγωγής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες έχει εγκατεστημένη ισχύ 50 μεγαβάτ. Αρχικά χρησιμοποιούσε σταθερές βάσεις για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών πάνελ. Λόγω της αδυναμίας παρακολούθησης των αλλαγών στη θέση του ήλιου σε πραγματικό χρόνο, η ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας που λάμβαναν τα φωτοβολταϊκά πάνελ ήταν περιορισμένη, με αποτέλεσμα σχετικά χαμηλή απόδοση παραγωγής ενέργειας. Ειδικά νωρίς το πρωί και αργά το βράδυ και κατά τη διάρκεια της αλλαγής των εποχών, η απώλεια ενέργειας ήταν σημαντική. Για να βελτιώσει την απόδοση παραγωγής ενέργειας του σταθμού παραγωγής ενέργειας, ο φορέας εκμετάλλευσης του σταθμού παραγωγής ενέργειας αποφάσισε να εισαγάγει έναν αυτόματο ηλιακό ιχνηλάτη.
(2) Λύσεις
Αντικαταστήστε τις βάσεις των φωτοβολταϊκών πάνελ σε παρτίδες εντός του σταθμού παραγωγής ενέργειας και εγκαταστήστε πλήρως αυτόματους ηλιακούς ιχνηλάτες διπλού άξονα. Αυτός ο ιχνηλάτης παρακολουθεί τις γωνίες αζιμουθίου και υψομέτρου του ήλιου σε πραγματικό χρόνο μέσω αισθητήρων ηλιακής θέσης υψηλής ακρίβειας. Σε συνδυασμό με ένα προηγμένο σύστημα ελέγχου, οδηγεί τη βάση ώστε να ρυθμίζει αυτόματα τη γωνία των φωτοβολταϊκών πάνελ, διασφαλίζοντας ότι τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι πάντα κάθετα στο ηλιακό φως. Εν τω μεταξύ, ο ιχνηλάτης συνδέεται με το έξυπνο σύστημα διαχείρισης του σταθμού παραγωγής ενέργειας για την επίτευξη απομακρυσμένης παρακολούθησης και έγκαιρης προειδοποίησης σφαλμάτων.
(3) Αποτέλεσμα Εφαρμογής
Μετά την εγκατάσταση του πλήρως αυτόματου ηλιακού ιχνηλάτη, η απόδοση παραγωγής ενέργειας του ηλιακού σταθμού έχει βελτιωθεί σημαντικά. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, η ετήσια παραγωγή ενέργειας έχει αυξηθεί κατά 25% έως 30% σε σύγκριση με πριν, με σημαντική αύξηση της μέσης ημερήσιας παραγωγής ενέργειας. Σε περιόδους με κακές συνθήκες φωτισμού, όπως ο χειμώνας και οι βροχερές ημέρες, το πλεονέκτημα της παραγωγής ενέργειας είναι ακόμη πιο εμφανές. Η απόδοση της επένδυσης του σταθμού παραγωγής ενέργειας έχει αυξηθεί σημαντικά και αναμένεται ότι το κόστος ανακαίνισης του εξοπλισμού θα αποσβεστεί 2 έως 3 χρόνια νωρίτερα από το χρονοδιάγραμμα.
Μια περίπτωση ακριβούς τοποθέτησης σε αστρονομικές επιστημονικές ερευνητικές παρατηρήσεις
(1) Ιστορικό Έργου
Όταν ένα συγκεκριμένο αστρονομικό ερευνητικό ίδρυμα στη Ρωσία διεξήγαγε έρευνα ηλιακής παρατήρησης, η παραδοσιακή χειροκίνητη ρύθμιση του εξοπλισμού παρατήρησης δεν μπορούσε να καλύψει τη ζήτηση για υψηλής ακρίβειας και μακροπρόθεσμη παρακολούθηση και παρακολούθηση του ήλιου, καθιστώντας δύσκολη τη λήψη συνεχών και ακριβών ηλιακών δεδομένων. Για να βελτιώσει το επίπεδο της επιστημονικής έρευνας και παρατήρησης, το ίδρυμα αποφάσισε να χρησιμοποιήσει πλήρως αυτόματους ηλιακούς ιχνηλάτες για να βοηθήσει στην παρατήρηση.
(2) Λύσεις
Επιλέχθηκε ένας πλήρως αυτόματος ηλιακός ιχνηλάτης υψηλής ακρίβειας, ειδικά σχεδιασμένος για επιστημονική έρευνα. Η ακρίβεια τοποθέτησης αυτού του ιχνηλάτη μπορεί να φτάσει τις 0,1° και έχει υψηλή σταθερότητα και αντιπαρεμβατική ικανότητα. Ο ιχνηλάτης είναι άψογα συνδεδεμένος και βαθμονομημένος με ακρίβεια με εξοπλισμό παρατήρησης επιστημονικής έρευνας, όπως ηλιακά τηλεσκόπια και φασματόμετρα. Οι παράμετροι παρατήρησης ρυθμίζονται μέσω λογισμικού υπολογιστή, επιτρέποντας στον ιχνηλάτη να προσαρμόζει αυτόματα τη γωνία του εξοπλισμού παρατήρησης σύμφωνα με το προκαθορισμένο πρόγραμμα και να παρακολουθεί την τροχιά του ήλιου σε πραγματικό χρόνο.
(3) Αποτέλεσμα Εφαρμογής
Μετά την έναρξη χρήσης του πλήρως αυτόματου ηλιακού ιχνηλάτη, οι ερευνητές μπορούν εύκολα να επιτύχουν μακροπρόθεσμη και υψηλής ακρίβειας παρακολούθηση και παρατήρηση του ήλιου. Η συνέχεια και η ακρίβεια των δεδομένων παρατήρησης έχουν βελτιωθεί σημαντικά, μειώνοντας αποτελεσματικά την απώλεια δεδομένων και τα σφάλματα που προκαλούνται από την άκαιρη ρύθμιση του εξοπλισμού. Με τη βοήθεια αυτού του ιχνηλάτη, η ερευνητική ομάδα έλαβε με επιτυχία πιο άφθονα δεδομένα ηλιακής δραστηριότητας και πέτυχε πολλά σημαντικά επιστημονικά ερευνητικά αποτελέσματα σε τομείς όπως η έρευνα ηλιακών κηλίδων και η παρατήρηση στεμμάτων.
Μια περίπτωση συνεργατικής βελτιστοποίησης φωτοβολταϊκών συστημάτων σε γεωργικά θερμοκήπια
(1) Ιστορικό Έργου
Σε ένα συγκεκριμένο γεωργικό φωτοβολταϊκό θερμοκήπιο στη Βραζιλία, τα φωτοβολταϊκά πάνελ εγκαθίστανται με σταθερό τρόπο. Ενώ καλύπτει τη φωτεινή ζήτηση των καλλιεργειών μέσα στο θερμοκήπιο, δεν είναι δυνατή η πλήρης αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή ενέργειας. Για να επιτευχθεί η συντονισμένη βελτιστοποίηση της γεωργικής παραγωγής και της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας και να αυξηθεί το συνολικό εισόδημα των θερμοκηπίων, ο φορέας εκμετάλλευσης αποφάσισε να εγκαταστήσει πλήρως αυτόματους ηλιακούς ιχνηλάτες.
(2) Λύσεις
Εγκαταστήστε έναν πλήρως αυτόματο ηλιακό ιχνηλάτη ενός άξονα. Αυτός ο ιχνηλάτης μπορεί να ρυθμίσει τη γωνία των φωτοβολταϊκών πάνελ ανάλογα με τη θέση του ήλιου. Με βάση την προϋπόθεση ότι θα διασφαλιστεί η διάρκεια και η ένταση του ηλιακού φωτός για τις καλλιέργειες μέσα στο θερμοκήπιο, μπορεί να λαμβάνει ηλιακή ακτινοβολία στο μέγιστο βαθμό. Μέσω του έξυπνου συστήματος ελέγχου, το εύρος ρύθμισης γωνίας των φωτοβολταϊκών πάνελ μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να αποτρέπει την υπερβολική παρεμπόδιση του ηλιακού φωτός από τα φωτοβολταϊκά πάνελ που επηρεάζει την ανάπτυξη των καλλιεργειών. Εν τω μεταξύ, ο ιχνηλάτης συνδέεται με το σύστημα περιβαλλοντικής παρακολούθησης του θερμοκηπίου για να ρυθμίζει τη γωνία των φωτοβολταϊκών πάνελ σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις ανάγκες ανάπτυξης των καλλιεργειών.
(3) Αποτέλεσμα Εφαρμογής
Μετά την εγκατάσταση του πλήρως αυτόματου ηλιακού ιχνηλάτη, η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας των γεωργικών θερμοκηπίων έχει αυξηθεί κατά περίπου 20%, επιτυγχάνοντας αποτελεσματική αξιοποίηση των ηλιακών ενεργειακών πόρων χωρίς να επηρεάζεται η κανονική ανάπτυξη των καλλιεργειών. Οι καλλιέργειες στο θερμοκήπιο αναπτύσσονται καλά λόγω των πιο ομοιόμορφων συνθηκών φωτισμού και τόσο η απόδοση όσο και η ποιότητα έχουν βελτιωθεί. Η συνέργεια μεταξύ της γεωργίας και της φωτοβολταϊκής βιομηχανίας είναι αξιοσημείωτη και το συνολικό εισόδημα των θερμοκηπίων έχει αυξηθεί κατά 15% έως 20% σε σύγκριση με πριν.
Οι παραπάνω περιπτώσεις καταδεικνύουν τα επιτεύγματα εφαρμογής πλήρως αυτόματων ηλιακών ιχνηλατών σε διαφορετικούς τομείς. Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα για συγκεκριμένες περιπτώσεις σεναρίων ή έχετε οποιεσδήποτε οδηγίες για την τροποποίηση του περιεχομένου, μη διστάσετε να μου το πείτε ανά πάσα στιγμή.
Παρακαλούμε επικοινωνήστε με την Honde Technology Co., LTD.
Τηλ.: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Ιστότοπος εταιρείας:www.hondetechco.com
Ώρα δημοσίευσης: 18 Ιουνίου 2025