نظرة عامة على أنظمة تركيب الطاقة الكهروضوئية
تتبعأنظمة التركيب الكهروضوئية (PV).يمثل تقدمًا تكنولوجيًا كبيرًا في هندسة الطاقة الشمسية. على عكس هياكل الإمالة التقليدية-، تقوم أنظمة التتبع بتوجيه الألواح الشمسية ديناميكيًا نحو الشمس طوال اليوم.
يتم تصنيف هذه الأنظمة في المقام الأول إلى أجهزة تعقب ذات محور واحد (SAT) وأجهزة تعقب ذات محور واحد (SAT) و-ثنائية (DAT). تدور أجهزة التتبع ذات المحور الواحد-، وخاصة أنظمة المحور الأفقي-من الشرق إلى الغرب على طول محور واحد ويتم اعتمادها على نطاق واسع نظرًا لتوازنها بين التكلفة والأداء.
معلمات التصميم الرئيسية
يتطلب تصميم هيكل كهروضوئي قوي للتتبع تقييمًا صارمًا للحدود البيئية والميكانيكية. يعد حمل الرياح الهيكلية المعلمة الأكثر أهمية لأن أنظمة التتبع هي آليات ديناميكية معرضة لعدم الاستقرار الهوائي مثل الرفرفة والركض.
تلعب المعلمات الجيوتقنية والقدرة على التكيف مع التضاريس أيضًا دورًا محددًا في التكوين. يجب أن تستوعب هياكل التتبع منحدرات التضاريس-التي غالبًا ما تكون محدودة بنسبة 10% أو 15%-مع الحفاظ على المحاذاة الهيكلية المناسبة عبر الأكوام الطويلة المدفوعة. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر الاعتبارات الميكانيكية مثل نطاق التتبع، ودقة التتبع، واختيار محرك الأقراص (محركات الأقراص الكبيرة أو المحركات الخطية) بشكل مباشر على كل من طول العمر الميكانيكي وأداء النظام.
دراسات الحالة الهندسية
يوضح النشر في العالم الحقيقي- الجدوى التجارية والتباين التشغيلي لأنظمة التتبع عبر بيئات متنوعة. في مشاريع المرافق الكبيرة- الموجودة في المناطق الصحراوية القاحلة، يتم في كثير من الأحيان إقران أجهزة التتبع الأفقية ذات المحور الواحد- مع الوحدات الكهروضوئية ثنائية الجانب. يعمل هذا المزيج على زيادة بياض الأرض المرتفعة لالتقاط الضوء المنعكس على الجانب الخلفي، مما يولد زيادة مذهلة في إنتاج الطاقة التراكمية بنسبة 15% إلى 25% على المصفوفات الثابتة.
وعلى العكس من ذلك، فإن تركيب أنظمة التتبع على الأراضي غير المنتظمة أو المتدحرجة يمثل تحديات هندسية فريدة من نوعها. تستخدم المشروعات الأخيرة أدوات تعقب لا مركزية ومتعددة-النقاط أو صفوف تعقب مختصرة لتتبع الملامح الطبيعية للأرض.
تصميم الأساس والاستقرار الهيكلي
الأساس بمثابة مرساة للسلامة الهيكلية والدقة التشغيلية. تُعد الأكوام الفولاذية المدفوعة والأكوام الخرسانية مسبقة الصب من الاختيارات القياسية لمصفوفات تتبع مقياس المرافق-. نظرًا لأن أنظمة التتبع تغير مركز كتلتها باستمرار، يجب تصميم الأساسات لتحمل لحظات الانقلاب الديناميكية الكبيرة، وقوى القص الأفقية، والأحمال الالتوائية الشديدة المترجمة إلى الأسفل من خلال أنبوب عزم الدوران المركزي.
علاوة على ذلك، تعتبر التفاوتات الصارمة في البناء إلزامية أثناء تركيب الأساس. يمكن أن تؤدي المحاذاة غير الصحيحة في ارتفاع الوبر أو عموديته إلى التصاق شديد في مجموعات المحامل، مما يؤدي إلى تآكل ميكانيكي سريع أو فشل المحرك. ويضمن التحليل المتقدم للعناصر المحدودة (FEA) والاختبار الشامل لسحب التربة-تحسين أعماق الأساس لمقاومة تراكم الصقيع، ورفع الرياح، وتسوية التربة على المدى الطويل-على مدار دورة حياة المشروع.