De kern van de volautomatische zonnevolger ligt in het nauwkeurig waarnemen van de zonnestand en het aanpassen van de rijstijl. Ik zal de toepassingen ervan in verschillende cases combineren en het werkingsprincipe ervan in detail bespreken aan de hand van drie belangrijke schakels: sensordetectie, analyse en besluitvorming van het besturingssysteem, en aanpassing van de mechanische transmissie.
Het werkingsprincipe van de volautomatische zonnevolger is voornamelijk gebaseerd op realtime monitoring en nauwkeurige regeling van de positie van de zon. Door de gecoördineerde werking van sensoren, besturingssystemen en mechanische transmissieapparatuur wordt de automatische zonvolging als volgt bereikt:
Detectie van de zonnepositie: De volautomatische zonnevolger maakt gebruik van meerdere sensoren om de positie van de zon in realtime te detecteren. De meest voorkomende zijn de combinatie van foto-elektrische sensoren en methoden voor astronomische kalenderberekening. Foto-elektrische sensoren bestaan meestal uit meerdere fotovoltaïsche cellen die in verschillende richtingen zijn verdeeld. Wanneer zonlicht schijnt, is de intensiteit van het licht dat elke fotovoltaïsche cel ontvangt verschillend. Door de uitgangssignalen van verschillende fotovoltaïsche cellen te vergelijken, kunnen de azimut- en hoogtehoeken van de zon worden bepaald. Regels voor astronomische kalenderberekening zijn gebaseerd op de wetten van de omwenteling en rotatie van de aarde rond de zon, gecombineerd met informatie zoals datum, tijd en geografische locatie, om de theoretische positie van de zon aan de hemel te berekenen met behulp van vooraf ingestelde wiskundige modellen. In het geval van grootschalige zonne-energiecentrales bieden zeer nauwkeurige zonnepositiesensoren gegevensondersteuning voor latere aanpassingen door de azimut- en hoogtehoeken van de zon te bewaken.
Signaalverwerking en besluitvorming: Het door de sensor gedetecteerde signaal van de zonnepositie wordt verzonden naar het besturingssysteem, meestal een ingebouwde microprocessor of computergestuurd besturingssysteem. Het besturingssysteem analyseert en verwerkt de signalen, vergelijkt de werkelijke positie van de zon die door de sensor is gedetecteerd met de huidige hoek van het fotovoltaïsche paneel of de observatieapparatuur, en berekent het hoekverschil dat moet worden aangepast. Vervolgens worden, op basis van de vooraf ingestelde regelstrategie en het algoritme, bijbehorende besturingsinstructies gegenereerd om het mechanische transmissieapparaat aan te sturen voor hoekaanpassing. In astronomische wetenschappelijke observatiegevallen kan het besturingssysteem, na het instellen van de observatieparameters via computersoftware, automatisch analyseren en beslissen hoe de hoek van de observatieapparatuur moet worden aangepast volgens het vooraf ingestelde programma.
Mechanische transmissie en hoekaanpassing: De instructies van het besturingssysteem worden doorgegeven aan het mechanische transmissieapparaat. Veelgebruikte mechanische transmissiemethoden zijn onder andere elektrische duwstangen, stappenmotoren in combinatie met tandwielen of leidspindels, enz. Na ontvangst van de instructie stuurt het mechanische transmissieapparaat de drager van het fotovoltaïsche paneel of de drager van de observatieapparatuur aan om naar behoefte te draaien of te kantelen, waardoor het fotovoltaïsche paneel of de observatieapparatuur loodrecht op of onder een specifieke hoek ten opzichte van het zonlicht staat. In het geval van fotovoltaïsche systemen in landbouwkassystemen past de volledig automatische enkelassige zonnevolger bijvoorbeeld de hoek van de fotovoltaïsche panelen aan via mechanische transmissieapparaten volgens de instructies van het besturingssysteem. Dit zorgt ervoor dat gewassen voldoende licht ontvangen en tegelijkertijd de zonnestraling efficiënt wordt opgevangen.
Feedback en correctie: Om de nauwkeurigheid van de tracking te garanderen, introduceert het systeem ook een feedbackmechanisme. Hoeksensoren worden meestal geïnstalleerd op mechanische transmissiesystemen om de werkelijke hoek van zonnepanelen of observatieapparatuur in realtime te bewaken en deze hoekinformatie terug te koppelen naar het besturingssysteem. Het besturingssysteem vergelijkt de werkelijke hoek met de gewenste hoek. Bij een afwijking geeft het opnieuw een aanpassingsinstructie om de hoek te corrigeren en de trackingnauwkeurigheid te garanderen. Door continue detectie, berekening, aanpassing en feedback kan de volautomatische zonnevolger continu en nauwkeurig de veranderingen in de zonnestand volgen.
Een voorbeeld van het verbeteren van de efficiëntie van de energieopwekking van grootschalige zonne-energiecentrales
(1) Projectachtergrond
Een grootschalige grondgebonden zonne-energiecentrale in de Verenigde Staten heeft een geïnstalleerd vermogen van 50 megawatt. Oorspronkelijk werden er vaste beugels gebruikt om zonnepanelen te installeren. Doordat de veranderingen in de stand van de zon niet in realtime konden worden gevolgd, was de hoeveelheid zonnestraling die de zonnepanelen ontvingen beperkt, wat resulteerde in een relatief laag rendement op de energieopwekking. Vooral in de vroege ochtend en late avond en tijdens de seizoensovergangen was het verlies aan energieopwekking aanzienlijk. Om het rendement van de energiecentrale te verbeteren, heeft de exploitant besloten een automatische zonnevolger te introduceren.
(2) Oplossingen
Vervang de beugels van de zonnepanelen in batches in de energiecentrale en installeer volledig automatische zonnevolgers met twee assen. Deze volger bewaakt de azimut- en hoogtehoek van de zon in realtime via uiterst nauwkeurige zonnepositiesensoren. In combinatie met een geavanceerd besturingssysteem stuurt hij de beugel aan om de hoek van de zonnepanelen automatisch aan te passen, zodat de panelen altijd loodrecht op het zonlicht staan. De volger is verbonden met het intelligente besturingssysteem van de energiecentrale voor bewaking op afstand en vroegtijdige waarschuwing bij storingen.
(3) Uitvoeringseffect
Na de installatie van de volautomatische zonnevolger is de efficiëntie van de zonne-energiecentrale aanzienlijk verbeterd. Volgens de statistieken is de jaarlijkse energieopwekking met 25% tot 30% gestegen ten opzichte van voorheen, met een aanzienlijke stijging van de gemiddelde dagelijkse energieopwekking. In periodes met slechte lichtomstandigheden, zoals in de winter en op regenachtige dagen, is het voordeel in de energieopwekking nog duidelijker. Het rendement op de investering in de centrale is aanzienlijk gestegen en naar verwachting zullen de kosten voor de renovatie van de apparatuur 2 tot 3 jaar eerder dan gepland worden terugverdiend.
Een voorbeeld van nauwkeurige positionering bij astronomische wetenschappelijke onderzoekswaarnemingen
(1) Projectachtergrond
Toen een astronomisch onderzoeksinstituut in Rusland onderzoek deed naar zonneobservatie, kon de traditionele handmatige afstelling van observatieapparatuur niet voldoen aan de vraag naar zeer nauwkeurige en langdurige tracking en observatie van de zon. Dit maakte het moeilijk om continue en nauwkeurige zonnegegevens te verkrijgen. Om het niveau van wetenschappelijk onderzoek en observatie te verhogen, heeft het instituut besloten om volledig automatische zonnevolgers te gebruiken ter ondersteuning van de observatie.
(2) Oplossingen
Er is gekozen voor een uiterst nauwkeurige, volautomatische zonnevolger, speciaal ontworpen voor wetenschappelijk onderzoek. De positioneringsnauwkeurigheid van deze tracker kan 0,1° bereiken en hij is zeer stabiel en anti-interferentie. De tracker is rechtstreeks verbonden met en nauwkeurig gekalibreerd met observatieapparatuur voor wetenschappelijk onderzoek, zoals zonnetelescopen en spectrometers. De observatieparameters worden ingesteld via computersoftware, waardoor de tracker automatisch de hoek van de observatieapparatuur kan aanpassen aan het vooraf ingestelde programma en de baan van de zon in realtime kan volgen.
(3) Uitvoeringseffect
Nadat de volledig automatische zonnevolger in gebruik is genomen, kunnen onderzoekers de zon eenvoudig langdurig en zeer nauwkeurig volgen en observeren. De continuïteit en nauwkeurigheid van de observatiegegevens zijn aanzienlijk verbeterd, waardoor dataverlies en fouten als gevolg van ontijdige afstelling van de apparatuur effectief zijn verminderd. Met behulp van deze tracker heeft het onderzoeksteam met succes uitgebreidere gegevens over de zonneactiviteit verkregen en vele belangrijke wetenschappelijke resultaten behaald op gebieden zoals zonnevlekkenonderzoek en coronale observatie.
Een voorbeeld van collaboratieve optimalisatie van fotovoltaïsche systemen in landbouwkassen
(1) Projectachtergrond
In een bepaalde geïntegreerde landbouwkas met fotovoltaïsche panelen in Brazilië zijn de zonnepanelen op een vaste manier geïnstalleerd. Hoewel de kas voldoet aan de lichtbehoefte van de gewassen, kan deze de zonne-energie niet volledig benutten voor energieopwekking. Om de landbouwproductie en de fotovoltaïsche energieopwekking optimaal te optimaliseren en de totale opbrengst van de kassen te verhogen, heeft de exploitant besloten om volledig automatische zonnevolgers te installeren.
(2) Oplossingen
Installeer een volledig automatische enkelassige zonnevolger. Deze tracker kan de hoek van de zonnepanelen aanpassen aan de stand van de zon. De tracker zorgt ervoor dat de duur en intensiteit van het zonlicht voor de gewassen in de kas optimaal wordt benut, zodat de zonnestraling optimaal wordt opgevangen. Dankzij het intelligente besturingssysteem kan het bereik van de hoekinstelling van de zonnepanelen worden ingesteld om te voorkomen dat overmatige zonlichtblokkering de groei van de gewassen beïnvloedt. De tracker is bovendien gekoppeld aan het klimaatmonitoringsysteem van de kas om de hoek van de zonnepanelen in realtime aan te passen aan de groeibehoeften van de gewassen.
(3) Uitvoeringseffect
Na de installatie van de volautomatische zonnevolger is de fotovoltaïsche energieopwekking in landbouwkassen met ongeveer 20% toegenomen, waardoor een efficiënte benutting van zonne-energiebronnen is bereikt zonder de normale groei van gewassen te beïnvloeden. De gewassen in de kas groeien goed dankzij de gelijkmatigere lichtomstandigheden en zowel de opbrengst als de kwaliteit zijn verbeterd. De synergie tussen landbouw en de fotovoltaïsche industrie is opmerkelijk en de totale inkomsten uit kassen zijn met 15% tot 20% gestegen ten opzichte van voorheen.
Bovenstaande cases demonstreren de toepassingsresultaten van volledig automatische zonnevolgsystemen in verschillende sectoren. Wilt u meer weten over specifieke scenario's of heeft u vragen over inhoudelijke aanpassingen, neem dan gerust contact met mij op.
Neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
Telefoon: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Plaatsingstijd: 18 juni 2025