آیا کمک فنرهای ردیاب محوری خورشیدی می توانند راندمان تولید برق را بهبود بخشند؟

آشنایی با کمک فنرهای ردیاب محوری خورشیدی

کمک فنرهای ردیاب محوری پایه خورشیدی اجزای میرایی مکانیکی هستند که در سیستم های ردیابی خورشیدی تک محوری یا محوری نصب شده اند. عملکرد اصلی آنها کنترل ارتعاش، جذب بارهای ضربه ناگهانی و تثبیت حرکت سازه های ردیابی است. برخلاف سیستم‌های نصب ثابت، ردیاب‌های محوری مدول‌های فتوولتائیک را به‌طور پیوسته می‌چرخانند تا خورشید را دنبال کنند، که آنها را در معرض نیروهای دینامیکی مانند وزش باد، تغییرات جهت سریع و اینرسی مکانیکی قرار می‌دهد.

بدون جذب شوک مناسب، این نیروهای دینامیکی می توانند منجر به نوسان، ناهماهنگی و سایش سریع اجزای ردیاب شوند. بنابراین کمک فنرها به عنوان یک عنصر محافظ و تثبیت کننده معرفی می شوند که تضمین می کند که ردیاب به خوبی کار می کند و موقعیت دقیق خود را در طول روز حفظ می کند.

چگونه پایداری ردیابی راندمان تولید برق را تحت تاثیر قرار می دهد

راندمان تولید برق در سیستم‌های ردیابی خورشیدی به طور مستقیم با میزان دقت صفحه‌ها از مسیر خورشید در ارتباط است. حتی انحرافات کوچک در زاویه شیب یا آزیموت می تواند منجر به تلفات انرژی قابل اندازه گیری، به ویژه در ساعات اوج تابش شود. ردیاب های محوری برای به حداکثر رساندن نوردهی طراحی شده اند، اما اثربخشی آنها به حرکت پایدار و کنترل شده بستگی دارد.

ارتعاش بیش از حد یا جهش ساختاری می تواند باعث ناهماهنگی موقت شود که منجر به جهت گیری کمتر از حد مطلوب پانل می شود. با گذشت زمان، بی‌ثباتی مکرر ممکن است باعث تغییر کالیبراسیون شود و الگوریتم ردیابی را کمتر مؤثر کند. با به حداقل رساندن این اختلالات، کمک فنرها به طور غیرمستقیم از جذب انرژی پایدار پشتیبانی می کنند.

کاهش ارتعاش و تأثیر مستقیم آن بر تولید انرژی

یکی از مستقیم ترین راه هایی که کمک فنرهای ردیاب محوری به بهبود راندمان تولید برق کمک می کند، کاهش ارتعاش است. ارتعاشات ناشی از باد یک مسئله رایج در نیروگاه های خورشیدی در مقیاس بزرگ، به ویژه در زمین های باز یا مرتفع است. این ارتعاشات می تواند باعث ایجاد حرکات ریز پانل ها شود که زوایای بهینه رو به خورشید را مختل می کند.

ضربه گیرها با تبدیل انرژی جنبشی به گرما یا مقاومت مکانیکی کنترل شده، این نوسانات را کاهش می دهند. این اثر تثبیت‌کننده به پانل‌ها اجازه می‌دهد تا نزدیک‌تر به موقعیت ردیابی مورد نظر خود باقی بمانند، به‌ویژه در شرایط باد که در غیر این صورت ردیاب‌ها برای حفظ تراز با مشکل مواجه می‌شوند.

منابع ارتعاش معمولی در ردیاب های محوری

• وزش باد ناگهانی که بر روی سطوح پانل بزرگ اثر می گذارد
• حرکات سریع شروع-ایست در طول تنظیمات ردیابی
• رزونانس ساختاری در لوله های گشتاور طولانی

حفاظت از قطعات مکانیکی و دقت طولانی مدت

فراتر از پایداری فوری، کمک فنرهای ردیاب محوری در محافظت از اجزای مکانیکی مانند یاتاقان ها، گیربکس ها، محرک ها و اتصالات اتصال نقش حیاتی دارند. بارهای شوک و ارتعاشات مکرر می تواند خستگی را تسریع کند، بست ها را شل کند و عناصر ساختاری را تغییر شکل دهد، که همگی دقت ردیابی را به مرور زمان کاهش می دهند.

هنگامی که سایش مکانیکی انباشته می شود، ردیاب ها ممکن است آهسته تر یا نادرست به سیگنال های کنترل پاسخ دهند. این از دست دادن تدریجی دقت مستقیماً بر بازده انرژی روزانه تأثیر می گذارد. با کاهش استرس مکانیکی، کمک فنرها به حفظ دقت ردیابی اولیه کمک می‌کنند و از تولید برق پایدار در طول عمر سیستم پشتیبانی می‌کنند.

بهبود عملکرد در شرایط باد شدید

شرایط باد شدید یک چالش عملیاتی عمده برای سیستم های ردیابی محوری است. در موارد شدید، ردیاب‌ها ممکن است برای جلوگیری از آسیب وارد موقعیت‌های انبار شوند و به طور موقت ردیابی بهینه را متوقف کرده و تولید انرژی را کاهش دهند. حتی در بادهای متوسط، ارتعاش ثابت می تواند استراتژی های کنترل محافظه کارانه ای را که سرعت حرکت یا دقت زاویه ای را محدود می کند، مجبور کند.

کمک فنرها به سیستم‌های ردیابی اجازه می‌دهند تا آستانه‌های باد بالاتر را با اتلاف انرژی موثرتر تحمل کنند. این بدان معناست که ردیاب‌ها می‌توانند برای مدت‌های طولانی‌تر به عملکرد نزدیک‌تر به زوایای بهینه ادامه دهند و بازده کلی انرژی روزانه و سالانه را بدون به خطر انداختن ایمنی سازه بهبود بخشند.

بهره وری غیر مستقیم از طریق کاهش زمان توقف

در حالی که کمک فنرها مستقیماً الکتریسیته تولید نمی کنند، با کاهش زمان توقف برنامه ریزی نشده به کارایی کمک می کنند. خرابی های مکانیکی، سایش بیش از حد، و مسائل ناهماهنگی اغلب نیازمند مداخلات تعمیر و نگهداری است که ردیاب ها را آفلاین می کند. هر وقفه تولید کل انرژی را کاهش می دهد.

کمک فنرهای ردیاب محوری با تثبیت رفتار سیستم و افزایش طول عمر قطعات، فرکانس تعمیرات و تنظیمات را کاهش می دهند. این منجر به در دسترس بودن سیستم بالاتر می شود که به بهبود راندمان تولید برق بلند مدت در سطح نیروگاه منجر می شود.

مقایسه سیستم های دارای ضربه گیر و بدون ضربه گیر

عوامل طراحی و انتخاب موثر بر نتایج کارایی

همه کمک فنرهای ردیاب محوری مزایای عملکردی یکسانی ندارند. اثربخشی آنها به طراحی مناسب، اندازه و ادغام با سیستم ردیابی بستگی دارد. عواملی مانند ضریب میرایی، طول ضربه، موقعیت نصب و دوام محیطی همگی بر نحوه کنترل ارتعاشات تأثیر می‌گذارند.

کمک فنرهای نامناسب ممکن است حرکت را محدود کنند یا مقاومت غیر ضروری ایجاد کنند که می تواند پاسخ ردیابی را کاهش دهد. بنابراین، انتخاب جاذب‌هایی که به طور خاص برای ردیاب‌های محوری خورشیدی طراحی شده‌اند، برای دستیابی به افزایش بهره‌وری به جای تلفات ناخواسته ضروری است.

آیا کمک فنرها به طور مستقیم تولید برق را افزایش می دهند؟

کمک فنرهای ردیاب محوری پایه خورشیدی مستقیماً توان نامی ماژول های فتوولتائیک را افزایش نمی دهند. در عوض، سهم آنها غیر مستقیم اما قابل توجه است. آنها با حفظ دقت ردیابی، به حداقل رساندن ناهماهنگی مرتبط با ارتعاش و کاهش تخریب مکانیکی، به اطمینان از عملکرد سیستم تا حد امکان به عملکرد تئوری خود کمک می کنند.

در شرایط عملیاتی دنیای واقعی، جایی که باد، زمین و خستگی مکانیکی اجتناب ناپذیر است، این پایداری می تواند به سود قابل اندازه گیری در بازده انرژی سالانه تبدیل شود. برای پروژه‌های در مقیاس شهری، حتی درصد کمی بهبود می‌تواند منجر به تولید برق اضافی قابل توجهی در طول زمان شود.

نتیجه گیری عملی برای توسعه دهندگان پروژه خورشیدی

برای توسعه دهندگان پروژه خورشیدی و طراحان سیستم، کمک فنرهای ردیاب محوری باید به عنوان اجزای افزایش دهنده عملکرد به جای لوازم جانبی اختیاری در نظر گرفته شوند. در حالی که آنها هزینه اولیه را اضافه می کنند، نقش آنها در تثبیت رفتار ردیابی و محافظت از یکپارچگی سیستم از راندمان بالاتر و ریسک عملیاتی کمتر پشتیبانی می کند.

هنگامی که به درستی انتخاب شده و یکپارچه شود، کمک فنرهای ردیاب محوری پایه خورشیدی می تواند به طور معناداری به بهبود راندمان تولید برق در طول عمر یک سیستم فتوولتائیک مبتنی بر ردیابی کمک کند.