Бір осьті күн энергиясын қадағалағыштар: Жобалау, тұрғын үйлерге арналған нұсқалар және жерге орнатылатын жүйелер

Бір осьті трекердің қызметі

Aбір осьті күн бақылайтын құрылғы массивті күнді күн ішінде бақылау үшін бір осьтен айналдырады. Ең көп таралған орналасу — горизонталь солтүстік–оңтүстік ось, ол панельдерді таңертең шығысқа, түсте тегіс, кешке батысқа бұрады. Мұндай горизонталь бір осьті трекер (HSAT) әдетте жылдық энергия өнімін 15–25% арттырады сол орындағы тұрақты бұрышты массивке қарағанда, бұл ендік пен климатқа байланысты.

Ұтыс толығымен геометриялық фактордан туындайды. Тұрақты массив бір уақытқа оптималды болады; ал трекерлік массив әрбір уақытқа оптималды болады. Сіз бір осьті трекерлік күн энергиясынан пайдаланатын панельдерді тұрақты бұрышты панельдермен салыстырғанда көрсетілген пайыздық көрсеткіш — бұл сатылатын нәрсе; ол орнатылған әрбір кВт-ке шығарылған кВт·сағ салыстыруы арқылы расталады, модульдің техникалық сипаттамаларын салыстыру арқылы емес.

Трекерлік механизм қалай жұмыс істейді

Әрбір бір осьті құрылғының төрт ішкі жүйесі бар:

Қазіргі заманғы басқарушылар астрономиялық болып табылады, яғни олар Күннің орнын күнтізбелік уақыт пен GPS координаталары бойынша есептейді — оптикалық сенсорлардың ығысуы немесе ластануы мүмкін емес. Бұл сенімділік үшін маңызды: бір осьті күн энергиясын қабылдағыштардың бағыттау жүйесі ол сірқабықты сенсорға тәуелді болғандықтан, алынатын энергиядан көп энергия жоғалтады.

Кері іздеу бұл ерекшелік міндетті түрде қолданылуы керек. Таңғы сағаттарда және кешкі жарықта қатарлар басқа қатарларға көлеңке тастайды. Артқа қарай бұрылу идеалды бұрыштан осы көлеңкелерді болдырмау үшін қатарларды сәл ығысады, ал тығыз орналасқан жағдайда жылдық өнімнің 2–5% ұтымын қайтарып алады.

Жерге орнатылған жүйелер: трекерлердің тиімділігі

Жерге орнатылған күн сәулесін бақылау жүйелері негізгі қолданыс аймағы. Экономикалық тиімділік үш шарт орындалған кезде қамтамасыз етіледі:

1. Үлкен, жазық, көлеңкесіз жер — трекерлерге қатарлар арасында аралық қажет, олар шатырмен бөлісе алмайды.

1. Тікелей сәулелену көп климат — трекерлер тікелей сәулеленуді қабылдайды; көп диффузиялық климатта ұтым 8–12% деңгейіне дейін азаяды.

1. Қозғалтқыштардың құнын азайту үшін жеткілікті көлем — қозғалтқыш пен басқару құрылғысының әр кВт-ке келетін құны шамамен 100 кВт-тен жоғары болғанда тез төмендейді.

Коммунальдық және үлкен коммерциялық аймақтар үшін бір осьті трекерлер Орта Шығыс, АҚШ-тың Оңтүстік-Батысы, Австралия мен Латын Америкасы сияқты жоғары DNI аймақтарында әдеттегі таңдау болып табылады.

Монофасиалдық пен бифасиалдық

Трекерлер бифасиалды модульдермен ерекше жақсы жұмыс істейді, себебі машина көтерілген құрылымы мен жердің альбедосы арқылы артқы бет 5–15% қосымша өнім беруге мүмкіндік береді. Бір осьті трекинг пен бифасиалды модульдердің қосындысы қазір коммунальдық қолданыста стандартты талап болып табылады.

Тұрғын үйлерге қолданылуы: Реалистік пе, жоқ па?

Aтұрғын үйлерге арналған бір осьті күн энергиясы трекері оның коммунальдық серігіне қарағанда әлдеқайда тар ауқымды шешім, және оның неге дегендігін ашық айту қажет.

Қандай жағдайларда жұмыс істейді:

• Жерге орнатылған тұрғын үйлердің фотоэлектрлік жиынтықтары қолжетімді жер болған жағдайда — шатыр аумағы шектеулі, бірақ бақшада жер бар жағдайда трекерлі жерге орнатылған жиынтық тиімді болуы мүмкін

• Қолмен немесе маусымдық көлбеулік реттеуі — көпшілік пайданың бір бөлігін қамтитын арзан бағалы жуықтау

• Кіші масштабды бір полюсті трекерлер бір актюатормен басқарылатын, 1–5 кВт ауқымында

• Бар жерге орнатылған қондырғыларға қосымша көлбеулік көмегін қосу комплектілері бар жерге орнатылған қондырғыларда

Сирек жұмыс істейтіндер:

• Шатырға орнатылған трекерлер — механикалық тұрғыдан күрделі, құрылымдық тұрғыдан әсер ететін және еңісті шатырда қолдануға негізделмейтін

• Өте кіші жүйелер — 3 кВт-тан төмен қуатта қозғалтқыш пен бақылаушының әр кВт-на келетін құны жоғары қалады

Aүйдегі күн энергиясын бақылайтын құрылғы сондықтан бұл әдетте немесе жыл мезгіліне қарай бұрышын реттеуге болатын жерге орнатылған қондырғы, немесе толық қуатты бақылауыштар қатары емес, шағын жалғыз бағаналы машина. Көпшілік еңісті крышаға ие үйлер үшін қосымша модульдер сол киловатт-сағатты сатып алу үшін арзандау тәсіл.

Сатып алған кезде нені көрсету керек

Сіз бір осьті бақылауыш күн панелін жалғыз бағанада немесе мегаваттық HSAT фермасында сатып аласыз ба, бірдей сұрақтар қойылады:

• Желдің жүктемесіне төзімділік рейтингі — құрылғының расталған жобалық жел жылдамдығы және қою стратегиясы. Бақылауыштар жел порогынан жоғары болған кезде автоматты түрде қауіпсіз орынға жылжуы керек.

• Негіз және топырақ — соғылған тіректер, балластты немесе бетонды; бұл жиі бірден ең үлкен шығын баптарының бірі.

• Жер бетінің көтеру қабілеті — машина жер жұмыстарынсыз солтүстік–оңтүстік және шығыс–батыс бағытта қанша көлбеулікті төтеп бере алады.

• Қозғалтқыштың резервтілігі — бір қозғалтқыштың ақауын оның барлығын тоқтатпай-ақ өткізуге бола ма?

• Басқарушының ашықтығы — Modbus TCP немесе құжатталған API, сондықтан объектінің SCADA жүйесі оған интеграциялануы мүмкін.

• Кепілдіктің бөлінуі — құрылымның қызмет ету мерзімі (әдетте 20–25 жыл) қозғалтқыш пен басқарушының қызмет ету мерзіміне (әдетте 10–15 жыл) қарағанда.

• Пайдалану мен жөндеуге қатынас — бұрандалар мен қозғалтқыштар кезекті тексеруді қажет етеді; қол жетімділік үшін дизайн жасалуы керек.

Бір осьтік vs Тұрақты көлбеулік vs Екі осьтік

Шешім — бұл салыстыру, абсолюттік емес, сондықтан үш нұсқаны қатар қою пайдалы.

Ортаңғы баған — нарықтың қазіргі тұрақтанған деңгейі. Күн панелінің бір осьті ілгерілеуі бұл шамамен екі осьті ілгерілеудің 80%-ын қамтиды — яғни, қолжетімді көтерілу көлемінің көп бөлігін — бірақ шығындар, салмақ және қызмет көрсету жүктемесі әлдеқайда төмен. Екі осьті жабдықтар тек жер шығыны тиімді түрде нөлге тең болғанда және энергия құны әдеттен гөрі жоғары болғанда, мысалы, концентрлік күн жылулық электр станцияларында, өзін оправдайды.

Сондай-ақ, білуге құнды болатын қарапайым орта жол да бар: маусымдық көлбеулік реттеуі тұрақты орналасқан жүйенің бұрышын жылына үш немесе төрт рет өзгерту — ілгерілеудің 5–8% пайдасын шамамен қамтиды, бірақ шығын да, күрделілік те шамалы. Кіші үйлік орнату үшін бұл жиі тиімді компромисс болып табылады.

Салыстыру ұсыныстарын қарастырған кезде, негізгі деңгейдің ашықтығына көңіл бөліңіз. Трейсердің 20% өсуі иеленген тұрақты бұрышты массивке қарағанда есептеледі — нашар бұрышталған массивке емес. Әрқашан салыстыру қандай бұрыштау және азимут бұрышын қабылдайтынын сұраңыз. дұрыс түрде трейсердің 20% өсуі иеленген тұрақты бұрышты массивке қарағанда есептеледі — нашар бұрышталған массивке емес. Әрқашан салыстыру қандай бұрыштау және азимут бұрышын қабылдайтынын сұраңыз.

Шығындар мен қайтарым уақыты

20% өнімділік артысы мен шамамен $50/кВт қосымша шығынмен бірге трекерге жасалған қосымша инвестиция жоғары сәулелену рыногында бірнеше жыл ішінде өзін-өзі қайтарылады — осы себепті коммуналдық дамытушылар трекерді опция ретінде емес, әдеттегі шешім ретінде қарастырады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Сұрақ: Бір осьті трекер қанша қосымша энергия өндіреді? Жоғары тікелей сәулелену орындарында тұрақты бұрышта орнатылған массивке қарағанда әдетте 15–25% артық, ал бұлтты аймақтарда 8–15% артық.

Сұрақ: Үй үшін трекер тиімді ме? Төбеде әдетте жоқ. Алайда, жерде орнатылған тұрғын үй массивінде орын болса, кішігірім трекер немесе маусымдық бұрыш механизмі тиімді болуы мүмкін.

Сұрақ: Трекерлер қарлы немесе тозаңды ортада жұмыс істей ме? Иә, дұрыс сақтау стратегиясымен — тік сақтау бұрышы қарды тез тазалайды және тозаң жиналуын азайтады. Трекерлерді тозаңды дауыл кезінде де сақтау режиміне ауыстыруға болады.

Сұрақ: Артқа ілгерілеу (бектрекинг) деген не және оның маңызы қандай? Артқа оралу күн сәулесінің идеалды бұрышынан қатарларды алыстарады, сондықтан көршілердің көлеңкесіне түспейді. Тығыз орналасқан жерлерде жылдық өнімнің бірнеше пайызын қалпына келтіреді.

Сұрақ: Бір осьті немесе екі осьті? Бір осьті жүйе құны мен күрделілігінің бөлігін ғана құрайтын, барлық мүмкін ұтысқа ие болады. Екі осьті жүйе көптеген аймақтарда тек 5–10% ғана қосымша ұтыс береді және концентрлі күн энергиясы мен зерттеу қолданыстары үшін ғана қолданылады.

Трейкер немесе трейкерлі жер массивін таңдайсыз ба? Kinpower бір осьті ФЭ модульдерінің трейкерлік жүйелерін және ақылды күн энергиясы трейкерлерін ұсынады; гибридті электр станциялары үшін LiFePO4 сақтау жүйелерімен сәйкестендірілген және расталған жел жүктемесі туралы құжаттамамен жеткізіледі. Энергетикалық шешімдерді қараңыз немесе коммерциялық және өнеркәсіптік жүйелерді зерттеңіз .