System śledzenia Słońca w oparciu o pomiary przechyłu
Trwający XXI wiek obfituje w znaczący wzrost wykorzystywania oraz udziału odnawialnych źródeł energetycznych. Z każdym rokiem rośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną a dotychczasowe źródła energii np. paliwa kopalne wyczerpują się, ze względu na to że są źródłami nieodnawialnymi. W Polsce dominuje przede wszystkim wydobywanie węgla kamiennego zarówno na eksport za granicę jak i do produkcji energii elektrycznej w naszej Ojczyźnie. Dzięki temu Polska znajduje się na pierwszym miejscu w Europie jeśli chodzi o producentów węgla kamiennego. Jest to jednak jedno ze źródeł energii nieodnawialnych, stąd zmiana koncepcji wytwarzania energii elektrycznej. Zgodnie z europejską strategią energetyczną, tradycyjne paliwa kopalne mają być zastępowane energią odnawialną, której jednym ze źródeł jest Słońce, stąd powstaje coraz więcej elektrowni słonecznych. W Polsce ze względu na rozbudowany system kopalni trend elektrowni słonecznych dociera powoli
Wydajność elektrowni słonecznych
Z uwagi na to, że koszty technologii fotowoltaicznej maleją, rośnie zainteresowanie tego typu rozwiązaniami. Wiąże się to z poprawieniem wydajności samych elementów – na razie sprawność samych ogniw kształtuje się na poziomie 14-20%. Energia pozyskana przez takie ogniwo silnie zależy od kąta padania promieni słonecznych – teoretycznie powinien wynosić on 0°. Przy kącie padania 5° straty wynoszą już około 50%. Ponadto, na wspomniane parametry znaczny wpływ mają warunki pogodowe, co wymusza wprowadzenie odpowiedniej korekty pochylenia paneli. Powoduje to, że wysoce dokładne systemy śledzenia ruchu Słońca są niezbędne do poprawnego funkcjonowania elektrowni słonecznych. Dokładne dane eksploatacyjne zależą od typu i producenta ogniw. Śledzenie położenia słońca pozwala ustawiać pozycję systemów fotowoltaicznych i parabolicznych termicznych paneli słonecznych, co zwiększa sprawność wytwarzania energii.
Realizacja układu sterowania
W przemysłowych warunkach pozycja powierzchni absorbującej panelu fotowoltaicznego określana jest za pomocą czujnika bądź układu czujników natężenia światła. Odpowiadają one za dostarczanie dokładnej informacji o płaszczyźnie, w której powinien znajdować się panel fotowoltaiczny, by otrzymana moc uzyskana przez ogniwo była jak największa. Położenie ogniw określa się głównie w dwóch osiach. Pierwsze położenie określa obrót względem filara osadzonego w podłożu, natomiast drugie położenie odpowiada za nachylenie ogniwa względem źródła promieniowania.
Rozwiązanie POSITAL
Firma Posital produkująca urządzenia w polskiej fabryce w Słubicach do pomiaru położenia nachylenia oraz obrotu proponuje wysokiej klasy enkodery absolutne oraz inklinometry – czujniki przechyłu. Charakteryzują się one wysoką dokładnością oraz stopniem ochrony do IP69K. Znalazły one zastosowanie w wielu aplikacjach związanych z odnawialnymi źródłami w tym energią słoneczną czy też wiatrową. Wśród proponowanych czujników znajdują się inklinometry z serii AGS (rozdzielczość 0,001°, IP69K) oraz ACS (rozdzielczość 0,01°, IP69K) a także enkodery absolutne o rozdzielczości do 16 bit (0,005°) i stopniu ochrony IP69K. Inklinometry Posital Fraba z serii TILTIX wykonane są w oparciu o dwie technologie – technologię MEMS oraz z płynem elektrolitycznym. Ponadto, magnetyczne enkodery absolutne, dzięki specjalnej konstrukcji opartej o efekt Wieganda, nie gubią pozycji po awarii zasilania przez co nie zachodzi potrzeba ich powtórnego pozycjonowania. Oba typy urządzeń mogą pracować w temperaturze -40 … +85 °C. W przypadku, gdy odczyt pozycji jest konieczny od razu można zastosować wskaźnik firmy AP Automatyka, który w połączeniu z inklinometrem bądź enkoderem wskazuje aktualną pozycję czujnika.
Dostępne interfejsy
Możliwy jest wybór interfejsu zgodnie z konkretną aplikacją. Dostępne są interfejsy najczęściej wykorzystywane w automatyce dzięki czemu nie występuje problem połączenia inklinometru ze sterownikami PLC. Dostępne opcje interfejsów komunikacyjnych to CANopen, DeviceNet, J1939, Modbus, RS232, SSI i analogowe (prądowe oraz napięciowe).
|
 |
Ekonomiczny Enkoder do Kontroli Pochyłu
|
Pozycjonowanie w Elektrowniach Słonecznych Z uwagi na ekonomiczne i trwałe wykonanie, czujniki POSITAL są idealne do tego typu aplikacji. Dodatkową zaletą jest ich wysoka dokładność. |
|
 |
Solidny Enkoder do Kontroli Azymutu
|
Optymalizacja Położenia Kolektorów Do kontroli nachylenia można wykorzystać enkoder lub inklinometr (czujnik przechyłu). Do obliczenia azymutu natomiast może posłużyć enkoder POSITAL, który mierzy bezwzględny kąt obrotu wokół osi pionowej. |
|
 |
Inklinometr do Kontroli Nachylenia
|
Kontrola pozycji kolektora parabolicznego W zależności od dostępnego miejsca i sposobu montażu, do kontroli pozycji w systemach kolektorów parabolicznych może zostać wykorzystany zarówno enkoder jak i inklinometr. |
