بلاگ

ردیاب های خورشیدی نوعی دستگاه همراه با پنل های فتوولتائیک (PV) است که مسیر خورشید را به طور دقیق در طول روز ردیابی می کند. به طور معمول ، یک سیستم ردیابی خورشیدی پانل ها یا سطوح بازتابی را طوری تنظیم می کند تا حرکت خورشید را دنبال کند. حرکت ردیاب های خورشیدی باعث افزایش انرژی خورشیدی تا 40٪ نسبت به پنل های ثابت می شود. ردیاب های خورشیدی به دلیل تکنولوژی پیشرفته و کارآمد تر به طور وسیعی برای مصارف مسکونی و تجاری استفاده می شوند . سیستم های ردیابی خورشیدی را می توان باتوجه به نحوه حرکت آنها و محورهایی که برای سطوح متحرک وجود دارد طبقه بندی کرد. برای بدست آوردن زاویه مناسب برای دریافت حداکثر نور خورشید می توان سطح را در اطراف هر محور متمایل کرد . همه ردیاب هایی که محور چرخش بین افقی و عمودی دارند ، ردیاب های تک محور مایل در نظر گرفته می شوند.

 

ردیاب خورشیدی تک محور افقی

 

ردیاب خورشیدی تک محور در طول روز از شرق به غرب در یک محور ثابت که به موازات زمین قرار دارد می چرخند. یک ساختار تک محوره معمولاً در بسیاری از نقاط در امتداد محور چرخش تقویت می شود و بنابراین پیچیدگی کمتر و مصالح کمتری برای ساخت و ساز ساده نسبت به سایر سازه های ردیابی نیاز دارد. ردیاب های افقی با نگه داشتن ماژول ها در یک فضای نسبتاً کم ، میتواند الزامات ساختاری آن را کاهش دهد. برای چرخش سیستم در مرکز ثقل آن ، هیچ اتصال خاصی لازم نیست. ردیاب های تک محور معمولاً از شرق به غرب حرکت می کنند و از مسیر خورشید پیروی می کنند. ردیاب های تک محوره فقط یک زاویه دارند که به عنوان محور چرخش استفاده می شود. این نوع ردیاب می تواند تولید برق را بیش از 30٪ افزایش دهد. این ردیابها روشی کارآمد ، ساده و کم هزینه برای بهبود عملکرد تاسیسات خورشیدی ارائه می دهند. این ردیاب ها می توانند عملکرد نیروگاه را در فصول تابستان و بهار، هنگام رسیدن خورشید در آسمان در موقعیت بهتری قرار دهند. مزایای ردیاب های تک محوره از آنجایی که آنها دیرتر به سمت شمال حرکت می کنند به دلیل این که واریانس زاویه خورشیدی بین فصول تابستان و زمستان بیشتر است کاهش مییابد .در عرض های جغرافیایی بالاتر ، ردیاب های تک محور عمودی بهتر کار می کنند. به این ترتیب ، آرایه های خورشیدی می توانند موقعیت خورشید را در زمستان و تابستان ردیابی کنند.

 

ردیاب خورشیدی تک محور مایل  افقی

 

سیستم های ردیابی تک محور مایل نسبتاً پیچیده تر از ردیاب های تک محور افقی هستند و معمولاً به یک پایه بتونی احتیاج دارند. این نوع سازه ها به سمت بالا و به سمت جنوب در نیمکره شمالی و سمت شمال در نیمکره جنوبی مایل شده و در طول روز پانل ها را از شرق به غرب می چرخانند تا حرکت خورشید را ردیابی کنند.

 

ردیاب خورشیدی تک محور عمودی

 

 

بعضی از ردیاب های خورشیدی تک محور در طول روز از شرق به غرب به دنبال خورشید می چرخند. این نوع سیستم ها اغلب برای مکان های مرتفع یا کوهستانی نصب می شوند. این سازه ها به موازات سطح زمین نیست ، به همین دلیل برای این ردیاب ها بهتر است که هنگام پایین آمدن خورشید در آسمان ، زاویه ای از تابش خورشید را حفظ کنند. این امر به ویژه در عرض های شمالی مثلاً بین 40 تا 55 درجه مهمتر است. ، برای این کار میتوان از مدلهای بلندتر با ردیاب عمودی استفاده کرده که به صورت واحدهای پراکنده برای جلوگیری از همپوشانی سایه های یکدیگر و از بین رفتن انرژی به کار می گیرند.

 

رد یاب خورشیدی تک محورمایل عمودی

 

 

این نوع ردیاب شبیه به یک ردیاب افقی ، مایل تک محور است. با این تفاوت که شیب موازی با جایگاه افقی است که در یک محورعمودی می چرخد. ( تنها تفاوت این است که شیب موازی با یک جایگاه افقی است که در یک محور عمودی می چرخد.) این ردیابها می توانند برداشت انرژی را در مقایسه با ردیاب های افقی بهبود بخشند. اما به دلیل زاویه شیب بهینه ، ردیاب های تک محور مایل در مقایسه با واحدهای افقی در معرض افزایش بار هستند. در این نوع ردیابها الزامات ساختاری بیشتر است و در نتیجه در مقایسه با آرایه افقی از فولاد و بتن بیشتری استفاده می کنند. زاویه های شیب ردیاب معمولاً برای کاهش فشار باد و کاهش ارتفاع انتهای بالای محدود هستند. با استفاده از روش backtracking ، می توان آنها را بدون سایه اندازی عمود بر محور چرخش و در هر تراکم بسته بندی کرد. با این حال ، دسته بندی به موازات محور چرخش آنها توسط زاویه شیب و عرض جغرافیایی محدود است. علاوه بر این ردیابها معمولاً دارای یک ماژول به موازات محور چرخش هستند.

 

مزایای استفاده از سیستم ردیابی خورشیدی تک محور

 

 

ردیاب های تک محور قابل اطمینان تر هستند. ردیاب های تک محوره ارزان تر از ردیاب های دو محوره هستند زیرا مکانیسم ساده ای دارند. ردیاب های تک محوره برای پروژه هایی که بودجه کمتری دارند و یا مناطق کم ابری دارند ایده آل هستند. ردیاب های تک محوره در مقایسه با مدلهای ثابت خورشیدی تقریباً 32.17٪ کارآمد هستند. این ردیاب ها خورشید را از شرق به غرب تعقیب می کنند ، و توان بالایی روزانه تولید می کنند. این ردیابها در مقایسه با یک ایستگاه ایستا از همان ظرفیت نصب شده ، سالانه 15-16٪ تولید بیشتری می کنند. مدت بازپرداخت سرمایه گذاری برای پروژههای خورشیدی کوتاه است و افزایش سود قابل توجه است. محور چرخش ردیابهای تک محوره معمولاً در امتداد یک نصف النهار شمالی حقیقی قرار دارد. ردیاب های تک محور در فصول بهار و تابستان که خورشید مدت طولانی تری تابش دارد ، میزان بهره وری را بطور قابل توجهی را افزایش می دهد . تک محورها طول عمر طولانی تری نسبت به ردیاب های دو محور دارند.

 

معایب سیستم ردیابی خورشیدی تک محور

 

 

ارتقاء محدود فناوری. بازده انرژی در ردیاب های تک محوره در شرایط آفتابی در مقایسه با ردیاب های دو محور پایین است دقت ردیاب های خورشیدی دو محوره همچنین در یک سیستم خورشیدی متمرکز مانند آینه هایی که خورشید را هدایت می کنند و نور خورشید را به گرما تبدیل می کنند ، استفاده می شود.

 

مزایای استفاده از سیستم ردیابی خورشیدی دو محور

 

 

ردیاب های دو محور به طور مداوم از خورشید پیروی می کنند و در طول روز با توان ثابت تولید می کنند. این ردیاب های خورشیدی در مواردی با ظرفیت توان محدود اتصال به شبکه ، یک راه حل معقول ارائه می دهند. محوری که با توجه به زمین ثابت است می تواند یک محور اصلی در نظر گرفته شود در حالی که محوری که به محور اولیه متصل می شود می تواند یک محور ثانویه در نظر گرفته شود. به طور کلی ، ردیاب های دو محور دارای ماژول هایی هستند که موازی با محور ثانویه چرخش هستند. این نوع ردیاب به دلیل توانایی پیگیری خورشید به صورت عمودی و افقی ، دریافت انرژی خورشیدی ر در بهینه ترین حالت امکان پذیر می کند. ردیاب های دو محوره به فضای کمتری احتیاج دارند و فرصتی فراهم می کنند تا از مناطق باقیمانده اطراف خود برای اهداف اضافی دیگری مانند پارکینگ ماشین ، باغبانی و موارد دیگر استفاده کنید. این ردیابها در مقایسه با یک ایستگاه ایستا با همان ظرفیت نصب شده ، سالانه 45-50٪ بیشتر از انرژی تولید می کنند. ردیاب های دو محوره راه حل بهینه را برای مناطقی فراهم می کنندکه ممکن است مانع بهره وری خورشیدی شوند. برخی از این مناطق متواند یک ساختار پیچیده از زمین ر ا داشته باشند مثل ، برآمدگی های سنگی ، شیب به سمت شمال و ….. باشد. دوره بازپرداخت سرمایه گذاری در مورد ردیاب های دو محور کوتاه است. همچنین ، افزایش سود قابل توجهی در طول عمر نیروگاه مشاهده می شود. علاوه بر این ، با استفاده ازاین نوع ردیاب های خورشیدی ، نیازی به داشتن پنل های زیادی برای رسیدن به تولید بیشتر انرژی نیست. در عین حال ، در تاسیسات خارج از شبکه که باتری ها را برای استفاده در طول شبانه روز ذخیره می کنند ، یک سیستم ردیابی خورشیدی ساعات استفاده شده از انرژی ذخیره شده را کاهش می دهد ، بنابراین به ظرفیت باتری کمتری نیاز دارد. ردیابهای دو محوره از آنجا که مسیر خورشید را به صورت عمودی و افقی ردیابی می کنند ، آنها را در بدست آوردن حداکثر توان انرژی خورشیدی کمک می کنند. ردیاب های دو محور می توانند هر دو مسئله را پوشش می دهد. با این حال، این ردیاب ها می توانند گران باشند.

 

معایب ردیاب دو محور

 

 

ردیاب های دو محوره از پیچیدگی فنی بالاتری برخوردار هستند و همین امر باعث می شود که آسیب پذیری بیشتری داشته باشد. این ردیاب ها از طول عمر کوتاه تر و قابلیت اطمینان کمتری برخوردار هستند. عملکرد در هوای ابری یا پراکنده خوبی ندارند. این بدان معنی است که برای بازیابی هزینه ها مدت بیشتری زمان خواهد برد. اما هرچه پنل ها ارزان تر شوند ، مقرون به صرفه بودن ردیابی در مقابل استفاده از تعداد بیشتری پنل کاهش می یابد.

 

دامنه آینده سیستم های ردیابی خورشیدی

 

 

ردیاب های خورشیدی ، چه تک محوره یا دو محوره ، می توانند به تولید بهینه سطح انرژی خورشیدی کمک کنند. به همین دلیل مهم است که با توجه به عوامل مختلف از جمله زمین ، آب و هوا و نوع پانل های خورشیدی مورد استفاده ، تصمیم بگیرید که کدام نوع ردیاب مناسب است اگر یک نصاب خورشیدی هستید ، بسته به محدودیت های بودجه مشتری ، زمین و آب و هوا و طول عمر سیستم ، باید تصمیم گیری کنید تا تصمیم گیری درستی داشته باشید. انتظار می رود این بازارتا سال 2025 با توجه به افزایش تقاضا برای سلول های خورشیدی یا سلول های فتوولتائیک گسترش یابد. از روزهای اولیه تولید انرژی ،انرژی خورشیدی معمای مفقود شده برای انتقال انرژی هاست و باید همه امکانات را به كار بگیریم تا این انرژی را در سراسر جهان پیاده سازی كنیم. همه سیستم های خورشیدی متمرکز دارای ردیاب هایی هستند زیرا سیستم ها نمی توانند انرژی تولید کنند مگر اینکه به درستی به سمت خورشید هدایت شوند. از آنجا که قیمت گذاری ، قابلیت اطمینان و عملکرد ردیاب های تک محوره بهبود یافته است ،این نوع سیستم ها در درصد بیشتری از پروژه های بزرگ نصب شده اند. نور خورشید دو مؤلفه دارد: اولین “پرتو مستقیم” است که حدود 90٪ انرژی خورشیدی را به خود اختصاص می دهد ، و دوم “تابش نور خورشید” است که باقیمانده را حمل می کند. از آنجا که بخش اعظم انرژی خورشید در پرتو مستقیم قرار دارد ، برای به حداکثر رساندن توان تولید نیازاست تا خورشید تا حد امکان رصد شود .با این وجود ، این اتفاق همیشه رخ نمی دهد زیرا هوا دائما در حال تغییر است مقدار انرژی خورشیدی موجود برای جمع آوری از پرتوهای مستقیم میزان نوری است که توسط پنل رهگیری می شود به عبارت دیگر ، انرژی درگیر شده معادل مساحت سایه است كه توسط تابلو روی سطح عمود بر پرتو مستقیم ریخته می شود. تمام نوری که رصد می شود به صفحه منتقل نمی شود. ‘برای نگه داشتن گردآورنده در نقطه تمرکز ، ردیاب های خورشیدی برای جمع کننده های متمرکز باید از ردیاب هایی با دقت بالا استفاده کنند. اصلی ترین مزیت یک سیستم ردیابی ، جمع آوری انرژی خورشیدی در طولانی ترین ساعات روز و با دقیق ترین معیاری است که موقعیت خورشید با تغییر فصول تعقیب می کند.

 

عوامل مختلف در انتخاب سازه

 

 

این عوامل شامل اندازه نصب ، نرخ برق ، انگیزه دولت ، محدودیت زمین ، عرض جغرافیایی و هوای محلی است. ترکیبی از بهینه سازی انرژی و هزینه پایین تر محصول و پیچیدگی نصب پایین تر منجر (به مجبور کردن اقتصاد در استقرارنیروگاه های بزرگ می شود.) که به نصب در نیروگاهای بزرگتر میشود . استحکام ذاتی ساختار پشتیبان آنها و سادگی سازوکار نیز باعث قابلیت اطمینان بالا می شود که ردیاب هایی با زاویه های قابل تنظیم و یا ثابت فصلی مناسب برای عرض های جغرافیایی هستند ، جایی که مسیر خورشید به خصوص زیاد نیست ، اما روزهای طولانی در تابستان دارند ، با آن که خورشید از قوس طولانی عبور می کند.آینه های نگهداری را پایین نگه می دارد. به دلیل این که تنوع زیادی در ردیاب های خورشیدی وجود دارد ، می توان با یافتن یک نوع ردیاب خورشیدی که متناسب با نیاز سایت باشد ، با نصب کننده های خورشیدی کار خوبی انحام داد. اگر ردیاب های خورشیدی 25٪ به هزینه اضافه کنند و خروجی را 25٪ بهبود دهند ، با بزرگتر کردن سیستم 25٪ می توان عملکرد مشابهی کسب کرد. ردیاب های دو محور توانایی اضافی در تغییر شیب پنل ها برای گرفتن جذب بیشتراز پرتوهای خورشید نیز دارند. ردیاب های دو محور به دلیل توانایی پیروی از خورشید و جمع آوری انرژی بیشتر ، در دراز مدت تولید برق و درآمد ناخالص بیشتری دارند. تنوع ردیاب های موجود در حال حاضر باعث می شود واحد مناسب را برای نیروگاههای کوچک یا منحصر به فرد شما پیدا کنید. این سیستم ها شامل چندین قسمت متحرک متفاوت و تخصصی هستند که نیاز به نگهداری بیشتر و منظم نسبت به آرایه های ثابت دارند. نصب چنین منظومه پیچیده ممکن است شامل آماده سازی های اضافی باشد ، موقعیت های مکانی می تواند بر کارایی و طول عمر سیستم های ردیاب تأثیر بگذارد. ردیابهای نصب شده در نزدیکی آب های شور ممکن است نیاز به اجرای اقدامات محافظ اضافی داشته باشنداما به عنوان یک قاعده کلی ، بر اساس قیمت گذاری های منتشر شده شناخته شده ، ردیاب های دو محور برای اقتصادی بودن باید تا حدود 50 درصد ارزان تر شوند. اگر علاقه مند به یک منبع انرژی تجدید پذیر برای کمک به پیش بینی هزینه های فزاینده برق هستید ، یک ردیاب دو محور ممکن است مزایای طولانی مدت را برای توجیه هزینه های عملیاتی اولیه و جاری ارائه دهد.