Ile momentu obrotowego potrzebuje napęd słoneczny?

Wybór odpowiedniego napędu dla słonecznego śledzącego jest kluczowy dla niezawodności i bezpieczeństwa systemu śledzenia fotowoltaicznego (PV).Ale dokładnie ile momentu obrotowego potrzebuje słoneczny tracker?

Odpowiedź zależy od różnych czynników, w tym wielkości układu fotowoltaicznego, całkowitej masy ruchomego, środka ciężkości, obciążeń wiatru, struktury montażu i konfiguracji śledzenia.Wybór napędu na podstawie masy paneli słonecznych zwykle nie wystarcza.

1Dlaczego moment obrotowy jest ważny dla śledzących urządzeń słonecznych?

Napęd slew przekształca moc obrotową silnika w kontrolowany ruch dla monitoru słonecznego.

Waga ruchomego obiektu

Tarcie w łożyskach i komponentach mechanicznych

Obciążenia wiatrowe działające na moduły fotowoltaiczne

Nierównowaga spowodowana przesunięciem środka ciężkości

Obciążenia do uruchomienia i zatrzymania

Obciążenia dynamiczne podczas ruchu śledzącego

W przypadku zewnętrznych systemów monitorowania energii słonecznej obciążenie wiatrem jest często jednym z najważniejszych czynników wpływających na wymagany moment obrotowy.

W uproszczonych obliczeniach mechanicznych moment obrotowy jest funkcją siły i skutecznego ramienia dźwigni..

2. Podstawowe obliczenie momentu obrotowego dla monitorów słonecznych

Uproszczony wzór obliczeniowy brzmi: T = F × r

Gdzie:

T = wymagany moment obrotowy

F = Siła zastosowana

r = skuteczna odległość do osi obrotu

Jednakże w przypadku urządzeń śledzących energię słoneczną obliczenia są bardziej skomplikowane, ponieważ obciążenie zmienia się w zależności od kąta działania urządzenia i kierunku wiatru.

Przykładowo, gdy wiatr działa na duży układ fotowoltaiczny, siły aerodynamiczne wytwarzają moment obrotowy (wrotny moment) na osi obrotowej śledzaka.Ten moment należy wziąć pod uwagę przy wyborze jednostki napędowej.

W związku z tym w rzeczywistych obliczeniach inżynierskich należy uwzględnić:

Wymagany moment obrotowy ≥ moment obrotowy obciążenia statycznego + moment obrotowy wiatru + moment obrotowy tarcia + dynamiczny margines obciążenia

W związku z tym dostarczanie danych wiatrowych dla terenu projektu ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego wyboru modelu.

3. Obciążenie wiatrem może być znacznie większe niż waga modułu

Częstym błędem jest obliczanie momentu obrotowego wyłącznie w oparciu o masę modułów fotowoltaicznych.Kiedy gwałtowne wiatry uderzą w szereg,, powstały moment obrotowy aerodynamiczny może znacznie przekroczyć moment grawitacyjny.

W związku z powyższym przy wyborze napędu dla urządzenia do śledzenia energii słonecznej niezbędne jest określenie zarówno prędkości wiatru operacyjnego, jak i prędkości wiatru przeżycia (bezpieczeństwa).

4Położenie centrum ciężkości jest kluczowe.

Kolejnym kluczowym czynnikiem jest środek ciężkości (CoG) zespołu śledzącego.

Jeżeli CoG znajduje się w pobliżu osi obrotu, moment grawitacyjny może być stosunkowo niski.

Jeżeli występuje znacząca przesunięcie pomiędzy CoG a ośmią obrotu, wymagany moment obrotowy wzrasta.

W związku z powyższym dwa systemy śledzenia energii słonecznej o tej samej masie całkowitej mogą wymagać znacznie różnych wartości momentu obrotowego napędu.

5. Jednoosiowe i dwuosiowe urządzenia śledzące

5.1 Jednoosiowe urządzenia śledzące światło słoneczne

Jednoosiowe urządzenia śledzące zazwyczaj obracają tablicę fotowoltaiczną wokół jednej osi pierwotnej.

Przy wyborze napędu z wyłączeniem należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

* Całkowita masa tablicy

* Wymiary tablicy

* Położenie środka ciężkości

* Prędkość wiatru

* Oś orientacji obrotu

* Wymagany kąt śledzenia

* Struktura mechaniczna

5.2 Podwójnie ośne urządzenia śledzące światło słoneczne

Śledzące z dwoma ośmiami zazwyczaj posiadają dwie niezależne oś obrotu:

Oś azymutu

Oś podwyższenia

Te dwie osi mogą być poddawane bardzo różnym warunkom obciążenia.

Przykładowo, gdy układ fotowoltaiczny jest nachylony, napęd podwyższony może doświadczać znaczącego momentu obrotowego grawitacyjnego, podczas gdy napęd azymutowy może być poddany znacznemu momentu obrotowemu wiatru,w zależności od położenia tablicy.

W związku z tym wymagania dotyczące momentu obrotowego dla dwóch napędów należy obliczyć oddzielnie.

6. Nie wybieraj napędów przewodowych na podstawie momentu obrotowego

Chociaż moment obrotowy jest niewątpliwie ważny, nie jest to jedyny parametr, który należy wziąć pod uwagę.

Kluczowe rozważania:

Moment utrzymania

Napęd wstrzykiwający musi posiadać wystarczającą pojemność utrzymania, aby utrzymać pozycję układu fotowoltaicznego (PV) pod wpływem obciążeń zewnętrznych.

Moment przewracania / pojemność nośna

Napęd wstrząsowy musi być zdolny do wytrzymania momentów przewracania generowanych przez układ fotowoltaiczny i obciążenia wiatrowe.

Reakcja

Niska reakcja jest kluczowa dla zastosowań wymagających precyzyjnego śledzenia słonecznego.

Zdolność samozablokowania

Napędy napędowe z napędem węglowym zapewniają wysoki współczynnik redukcji biegów i ̇w zależności od konstrukcji i warunków eksploatacji ̇zapewniają skuteczną odporność na jazdy z tyłu (tj. funkcję samozablokowania).

Wskaźnik ochrony przed wtargnięciem (IP)

Zewnętrzne urządzenia słoneczne są narażone na deszcz, kurz, wilgotność i wahania temperatury.napęd z napędem IP66 jest idealnym wyborem dla trudnych środowisk zewnętrznych.

Temperatura pracy

Silniki, skrzynie biegów, uszczelki, smary i inne elementy muszą być odpowiednie dla zakresu temperatur na miejscu projektu.

7Jakie informacje są potrzebne do wyboru napędu?

Aby dokonać wstępnego wyboru napędu napędowego słonecznego śledzącego, zaleca się następujące informacje: