Muhtasari wa Vifaa
Kifuatiliaji cha jua kinachojiendesha kiotomatiki ni mfumo mwerevu unaohisi azimuth na mwinuko wa jua kwa wakati halisi, unaoendesha paneli za photovoltaic, vizingatio au vifaa vya uchunguzi ili kudumisha pembe bora zaidi na miale ya jua. Ikilinganishwa na vifaa vya jua visivyobadilika, inaweza kuongeza ufanisi wa kupokea nishati kwa 20%-40%, na ina thamani muhimu katika uzalishaji wa umeme wa photovoltaic, udhibiti wa mwanga wa kilimo, uchunguzi wa angani na nyanja zingine.
Muundo wa teknolojia ya msingi
Mfumo wa utambuzi
Safu ya vitambuzi vya picha: Tumia kipima picha cha diode nne au kipima picha cha CCD ili kugundua tofauti katika usambazaji wa nguvu ya mwanga wa jua
Fidia ya algoriti ya unajimu: Uwekaji wa GPS uliojengwa ndani na hifadhidata ya kalenda ya unajimu, hesabu na utabiri njia ya jua katika hali ya hewa ya mvua
Ugunduzi wa muunganiko wa vyanzo vingi: Changanya kiwango cha mwanga, halijoto, na vitambuzi vya kasi ya upepo ili kufikia nafasi ya kuzuia kuingiliwa (kama vile kutofautisha mwanga wa jua na kuingiliwa na mwanga)
Mfumo wa udhibiti
Muundo wa kiendeshi cha mhimili mbili:
Mhimili wa mzunguko mlalo (azimuth): Mota ya stepper hudhibiti mzunguko wa 0-360°, usahihi ± 0.1°
Mhimili wa marekebisho ya lami (pembe ya mwinuko): Fimbo ya kusukuma ya mstari hufikia marekebisho ya -15°~90° ili kuendana na mabadiliko ya mwinuko wa jua katika misimu minne
Algorithm ya udhibiti unaobadilika: Tumia udhibiti wa PID-loop-closed-loop ili kurekebisha kasi ya injini kwa njia inayobadilika ili kupunguza matumizi ya nishati
Muundo wa mitambo
Kibandiko chepesi cha mchanganyiko: Nyenzo ya nyuzi za kaboni hufikia uwiano wa nguvu-kwa uzito wa 10:1, na kiwango cha upinzani wa upepo cha 10
Mfumo wa kuzaa unaojisafisha: Kiwango cha ulinzi cha IP68, safu ya kulainisha grafiti iliyojengewa ndani, na maisha endelevu ya uendeshaji katika mazingira ya jangwa yanazidi miaka 5
Kesi za kawaida za matumizi
1. Kituo cha umeme cha fotovoltaiki chenye nguvu nyingi (CPV)
Mfumo wa ufuatiliaji wa Array Technologies DuraTrack HZ v3 umetumika katika Hifadhi ya Sola huko Dubai, UAE, ukiwa na seli za jua zenye makutano mengi za III-V:
Ufuatiliaji wa mhimili miwili huwezesha ufanisi wa ubadilishaji wa nishati ya mwanga wa 41% (mabano yasiyobadilika ni 32%) pekee
Imewekwa na hali ya kimbunga: wakati kasi ya upepo inapozidi 25m/s, paneli ya fotovoltaic hurekebishwa kiotomatiki kwa pembe inayostahimili upepo ili kupunguza hatari ya uharibifu wa kimuundo.
2. Chafu ya jua ya kilimo chenye akili
Chuo Kikuu cha Wageningen nchini Uholanzi kinaunganisha mfumo wa ufuatiliaji wa SolarEdge Sunflower katika chafu ya nyanya:
Pembe ya mwanga wa jua hurekebishwa kwa njia ya kigeugeu kupitia safu ya kiakisi ili kuboresha usawa wa mwanga kwa 65%
Ikichanganywa na mfumo wa ukuaji wa mimea, huepuka kiotomatiki nyuzi joto 15 wakati wa kipindi cha mwanga mkali saa sita mchana ili kuepuka kuchoma majani.
3. Jukwaa la uchunguzi wa anga za juu
Uchunguzi wa Yunnan wa Chuo cha Sayansi cha China hutumia mfumo wa ufuatiliaji wa ikweta wa ASA DDM85:
Katika hali ya ufuatiliaji wa nyota, azimio la pembe hufikia sekunde 0.05 za arc, ikikidhi mahitaji ya mfiduo wa muda mrefu wa vitu vya angani ya kina kirefu
Kwa kutumia gyroscope za quartz ili kufidia mzunguko wa dunia, hitilafu ya ufuatiliaji wa saa 24 ni chini ya dakika 3 za arc
4. Mfumo wa taa za barabarani za jiji mahiri
Taa za barabarani za jua zenye mwanga wa jua za eneo la Shenzhen Qianhai:
Seli za silicon zenye mhimili miwili na monocrystalline hufanya wastani wa uzalishaji wa umeme wa kila siku kufikia 4.2kWh, na hivyo kusaidia matumizi ya betri kwa saa 72 za mvua na mawingu.
Weka upya kiotomatiki kwenye nafasi ya mlalo usiku ili kupunguza upinzani wa upepo na kutumika kama jukwaa la kupachika kituo kidogo cha 5G
5. Meli ya kuondoa chumvi kwenye jua
Mradi wa "SolarSailor" wa Maldives:
Filamu inayonyumbulika ya fotovoltaiki imewekwa kwenye sehemu ya chini ya mwili, na ufuatiliaji wa fidia ya mawimbi unafanywa kupitia mfumo wa kuendesha majimaji
Ikilinganishwa na mifumo isiyobadilika, uzalishaji wa maji safi kila siku huongezeka kwa 28%, na kukidhi mahitaji ya kila siku ya jamii ya watu 200.
Mitindo ya maendeleo ya teknolojia
Uwekaji wa muunganisho wa vihisi vingi: Changanya SLAM ya kuona na lidar ili kufikia usahihi wa ufuatiliaji wa kiwango cha sentimita chini ya ardhi tata
Uboreshaji wa mkakati wa kuendesha akili bandia (AI): Tumia ujifunzaji wa kina kutabiri mwelekeo wa mwendo wa mawingu na kupanga njia bora ya ufuatiliaji mapema (majaribio ya MIT yanaonyesha kuwa inaweza kuongeza uzalishaji wa umeme wa kila siku kwa 8%)
Muundo wa muundo wa kibioni: Iga utaratibu wa ukuaji wa alizeti na utengeneze kifaa cha kujiendesha chenyewe cha elastoma ya fuwele kioevu bila injini (mfano wa maabara ya KIT ya Ujerumani umefikia usukani wa ±30°)
Safu ya fotovoltaiki ya anga: Mfumo wa SSPS uliotengenezwa na JAXA ya Japani hutambua upitishaji wa nishati ya microwave kupitia antena ya safu iliyopangwa kwa awamu, na hitilafu ya ufuatiliaji wa mzunguko sanjari ni <0.001°
Mapendekezo ya uteuzi na utekelezaji
Kituo cha umeme cha photovoltaic cha jangwa, kuzuia mchanga na vumbi kuchakaa, uendeshaji wa joto la juu la 50℃, mota ya kupunguza harmonic iliyofungwa + moduli ya uondoaji joto wa hewa inayopoa
Kituo cha utafiti cha ncha ya ardhi, -60℃ kinachoanzisha mfumo wa joto la chini, kinachozuia barafu na theluji, kinachobeba joto + mabano ya aloi ya titani
Umeme wa volteji uliosambazwa nyumbani, muundo usio na sauti (<40dB), usakinishaji mwepesi wa paa, mfumo wa ufuatiliaji wa mhimili mmoja + mota ya DC isiyotumia brashi
Hitimisho
Kwa mafanikio katika teknolojia kama vile vifaa vya perovskite photovoltaic na majukwaa ya uendeshaji na matengenezo ya kidijitali, vifuatiliaji vya nishati ya jua kiotomatiki kikamilifu vinabadilika kutoka "ufuatiliaji tulivu" hadi "ushirikiano wa utabiri". Katika siku zijazo, vitaonyesha uwezo mkubwa wa matumizi katika nyanja za vituo vya nishati ya jua vya anga, vyanzo vya mwanga bandia vya usanisinuru, na magari ya uchunguzi wa nyota.
Muda wa chapisho: Februari-11-2025