Тема альтернативных безопасных источников электрической энергии актуальна сегодня как никогда — существует немало научных исследований и трудов на эту тему. Атомная и гидро- энергетика несут угрозу окружающей среде, а вот солнечная энергия признана одной из самых безопасных. Но эффективность солнечных станций зависит от правильной конструкции. Доказано: больше энергии аккумулируют панели, которые перемещаются вслед за солнцем в течение дня в разных плоскостях. Для устройства системы слежения (солнечного трекера) активно применяются актуаторы для солнечных батарей. Актуатор еще называют исполнительным устройством.
Актуатор: устройство и назначение
Назначение этих механизмов – изменять положение подвижной части трекера, и тем самым менять положение собственно панели (зеркала). По сути, они отвечают за правильную ориентацию фотоэлементов и поэтому входят в состав системы ориентации трекера солнечных батарей. В конструкции трекера может быть одно-два исполнительных устройства, в зависимости от того в скольких плоскостях будет происходить перемещение фотоэлементов.
Актуатор, который применяются в солнечных трекерах, имеет довольно простое строение. Они состоят из собственно исполнительного устройства (также называемого механизмом) и регулирующего органа. Простой механизм с двигателем будет выглядеть следующим образом: выдвижной шток, двигатель, редуктор.
Хотите узнать, как построить энергосберегающий дом? Смотрите секреты строительства дома , который сам экономит
Устройство трекера
Все трекеры имеют примерно одинаковое строение. Полная комплектация этих механизмов включает:
- Несущие конструкции – у них есть подвижные и фиксированные части. Подвижная часть конструкции может иметь как одну ось вращения (обычно горизонтальную), так и две. Именно этой частью и управляют актуаторы. Без них выстроить панель определенным образом не возможно.
- Уже упомянутый механизм ориентации. В его состав входят кроме исполнительных устройств, также специальные приборы, которые осуществляют управление ими.
- Механизмы, обеспечивающие защиту от молний, перегрузок, навигацию, стабилизацию и пр.
- Удалённый доступ.
- Инвертор для преобразования энергии.
Но сборка такого трекера не всегда экономически выгодна. Поэтому чаще всего, он имеет упрощенное строение – из несущей конструкции, актуаторов и системы управления ними.
Способы управления системой ориентации трекера
Устройства данного типа позволяют выставить панель таким образом, чтобы лучи попадали на ее поверхность строго перпендикулярно. Это главное условие эффективности батарей. Таким образом можно аккумулировать больше энергии в течение светового дня.
Узнайте больше о самовозобновляемой и бесплатной энергии будущего. Солнечные батареи в действии.
Добиваются такого положения несколькими способами:
- В одном из них применяют фотоприемники. Они получают данные о положении солнца и помогают ориентировать нужным образом фотоэлементы. Недостаток этого способа в том, что в пасмурную погоду фотоприемники не работают, а значит, солнечная панель нельзя будет выставить в нужном направлении.
- Второй способ предполагает ручное управление, когда актуаторы управляются с помощью переключателей. Этот способ применяют чаще всего для сезонного изменения ориентации батарей. Поскольку в течение дня менять положение панелей таким способом крайне неудобно.
- Можно использовать и таймер в системе трекера, тогда исполнительные устройства, отвечающие за ориентацию, будут приводиться в действие в определенное время, установленное заранее.
- Однако лучше всего себя зарекомендовало программное управление актуаторами. Специальное программное обеспечение рассчитывает местоположение солнца в определенный момент времени, эти вычисления передаются на электростанцию и учетом них выстраиваются панели в нужном положении – устанавливается угол наклона в необходимую сторону.
Каждый из перечисленных способов актуален для разных типов электростанций: программный применим на крупных предприятиях, так стоит дороже и его просто экономически не выгодно устанавливать на небольших станциях с несколькими панелями. Остальные способы можно опробовать и в домашних условиях либо на небольших предприятиях.
Хотите узнать, как построить энергосберегающий дом? Смотрите секреты строительства дома , который сам экономит
А вы уже пробовали собрать свою солнечную электростанцию? Поделитесь своим опытом в комментариях, расскажите о том, как организовывали систему ориентации ваших панелей, какие механизмы применяли для этих целей, насколько ваг опыт был успешным или наоборот.
