Pangkalahatang-ideya ng Kagamitan
Ang ganap na awtomatikong solar tracker ay isang matalinong sistema na nakadarama ng azimuth at altitude ng araw sa real time, na nagtutulak ng mga photovoltaic panel, concentrator o kagamitan sa pagmamasid upang palaging mapanatili ang pinakamagandang anggulo sa sinag ng araw. Kung ikukumpara sa mga nakapirming solar device, maaari nitong pataasin ang kahusayan sa pagtanggap ng enerhiya ng 20%-40%, at may mahalagang halaga sa photovoltaic power generation, regulasyon ng ilaw sa agrikultura, astronomical observation at iba pang larangan.
Komposisyon ng pangunahing teknolohiya
Sistema ng pang-unawa
Photoelectric sensor array: Gumamit ng four-quadrant photodiode o CCD image sensor para makita ang pagkakaiba sa solar light intensity distribution
Astronomical algorithm compensation: Built-in na GPS positioning at astronomical calendar database, kalkulahin at hulaan ang trajectory ng araw sa maulan na panahon
Multi-source fusion detection: Pagsamahin ang light intensity, temperature, at wind speed sensors para makamit ang anti-interference positioning (gaya ng pag-iiba ng sikat ng araw sa light interference)
Sistema ng kontrol
Dual-axis drive na istraktura:
Horizontal rotation axis (azimuth): Kinokontrol ng stepper motor ang 0-360° rotation, accuracy ±0.1°
Pitch adjustment axis (elevation angle): Nakakamit ng linear push rod ang -15°~90° adjustment para umangkop sa pagbabago ng solar altitude sa apat na season
Adaptive control algorithm: Gumamit ng PID closed-loop control para dynamic na ayusin ang bilis ng motor para mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya
Mekanikal na istraktura
Magaan na composite bracket: Ang materyal na carbon fiber ay nakakamit ng strength-to-weight ratio na 10:1, at isang wind resistance level na 10
Self-cleaning bearing system: IP68 na antas ng proteksyon, built-in na graphite lubrication layer, at patuloy na buhay ng operasyon sa kapaligiran ng disyerto ay lumampas sa 5 taon
Mga karaniwang kaso ng aplikasyon
1. High-power concentrated photovoltaic power station (CPV)
Ang Array Technologies DuraTrack HZ v3 tracking system ay naka-deploy sa Solar Park sa Dubai, UAE, na may III-V multi-junction solar cells:
Ang pagsubaybay sa dual-axis ay nagbibigay-daan sa 41% na kahusayan sa conversion ng magaan na enerhiya (32%) lamang ang mga nakapirming bracket
Nilagyan ng hurricane mode: kapag ang bilis ng hangin ay lumampas sa 25m/s, ang photovoltaic panel ay awtomatikong ia-adjust sa wind-resistant angle upang mabawasan ang panganib ng pagkasira ng istruktura
2. Smart agricultural solar greenhouse
Ang Wageningen University sa Netherlands ay isinasama ang SolarEdge Sunflower tracking system sa tomato greenhouse:
Ang anggulo ng insidente ng sikat ng araw ay dynamic na inaayos sa pamamagitan ng hanay ng reflector upang mapabuti ang pagkakapareho ng liwanag ng 65%
Kasama ang modelo ng paglago ng halaman, awtomatiko itong lumilihis ng 15° sa panahon ng malakas na liwanag sa tanghali upang maiwasan ang pagkasunog ng mga dahon
3. Space astronomical observation platform
Ang Yunnan Observatory ng Chinese Academy of Sciences ay gumagamit ng ASA DDM85 equatorial tracking system:
Sa star tracking mode, ang angular resolution ay umabot sa 0.05 arc seconds, na nakakatugon sa mga pangangailangan ng pangmatagalang pagkakalantad ng malalim na kalangitan na mga bagay.
Gamit ang mga quartz gyroscope upang mabayaran ang pag-ikot ng mundo, ang 24 na oras na error sa pagsubaybay ay mas mababa sa 3 arc minuto
4. Smart city street light system
Shenzhen Qianhai area pilot SolarTree photovoltaic street lights:
Ang dual-axis tracking + monocrystalline silicon cells ay gumagawa ng average na pang-araw-araw na pagbuo ng kuryente na umabot sa 4.2kWh, na sumusuporta sa 72 oras ng maulan at maulap na buhay ng baterya
Awtomatikong i-reset sa pahalang na posisyon sa gabi upang bawasan ang resistensya ng hangin at magsilbi bilang 5G micro base station mounting platform
5. Solar desalination ship
Maldives "SolarSailor" na proyekto:
Ang flexible photovoltaic film ay inilalagay sa hull deck, at ang pagsubaybay sa kompensasyon ng alon ay nakakamit sa pamamagitan ng hydraulic drive system
Kung ikukumpara sa mga nakapirming sistema, ang pang-araw-araw na produksyon ng sariwang tubig ay tumaas ng 28%, na nakakatugon sa pang-araw-araw na pangangailangan ng isang komunidad na may 200 katao.
Mga uso sa pag-unlad ng teknolohiya
Multi-sensor fusion positioning: Pagsamahin ang visual SLAM at lidar upang makamit ang katumpakan ng pagsubaybay sa antas ng sentimetro sa ilalim ng kumplikadong lupain
Pag-optimize ng diskarte sa AI drive: Gumamit ng malalim na pag-aaral upang mahulaan ang trajectory ng paggalaw ng mga ulap at planuhin ang pinakamainam na landas sa pagsubaybay nang maaga (Ipinapakita ng mga eksperimento sa MIT na maaari nitong dagdagan ang pang-araw-araw na pagbuo ng kuryente ng 8%)
Bionic structure design: Gayahin ang growth mechanism ng mga sunflower at bumuo ng liquid crystal elastomer self-steering device na walang motor drive (ang prototype ng German KIT laboratory ay nakamit ang ±30° steering)
Space photovoltaic array: Ang SSPS system na binuo ng JAXA ng Japan ay napagtanto ang paghahatid ng enerhiya ng microwave sa pamamagitan ng isang phased array antenna, at ang kasabay na error sa pagsubaybay sa orbit ay <0.001°
Mga mungkahi sa pagpili at pagpapatupad
Desert photovoltaic power station, anti-sand at dust wear, 50℃ high temperature operation, closed harmonic reduction motor + air cooling heat dissipation module
Polar research station, -60℃ mababang temperatura start-up, anti-ice at snow load, heating bearing + titanium alloy bracket
Home distributed photovoltaic, silent design (<40dB), lightweight rooftop installation, single-axis tracking system + brushless DC motor
Konklusyon
Sa mga tagumpay sa mga teknolohiya tulad ng perovskite photovoltaic na materyales at digital twin operation at maintenance platform, ang ganap na awtomatikong solar tracker ay umuusbong mula sa "passive following" hanggang sa "predictive collaboration". Sa hinaharap, magpapakita sila ng mas malaking potensyal na aplikasyon sa mga larangan ng mga istasyon ng solar power sa kalawakan, photosynthesis artificial light sources, at interstellar exploration vehicle.
Oras ng post: Peb-11-2025