

هذا المنتج عبارة عن نظام تتبع ثنائي المحور يسمح بمحاذاة الألواح الكهروضوئية بكفاءة أكبر مع موقع الشمس في الفضاء من خلال تعديل الزاوية أفقيًا ورأسيًا. وبالمقارنة مع الأقواس الثابتة أو أنظمة التتبع أحادية المحور، يُمكّن التصميم ثنائي المحور من تحقيق قدرة أعلى على استقبال الطاقة الشمسية في مختلف الفصول والأوقات. يعتمد النظام على تصميم وحدات معيارية، حيث يتم تشغيل كل وحدة تتبع بشكل مستقل وتزويدها بإمكانيات مراقبة عن بُعد، مما يجعله مناسبًا لمحطات الطاقة الأرضية التي تتطلب قدرة عالية على تعزيز توليد الطاقة.
وصف المنتج
يتألف نظام التتبع ثنائي المحور هذا من أعمدة، ومخفض سرعة دوار، وهيكل إطار فضائي، ونظام تحكم. يمكن تهيئة كل وحدة تتبع بما لا يزيد عن 40 مكونًا (يمكن تخصيص عدد المكونات وفقًا لمتطلبات المشروع). يبلغ نطاق التتبع الأفقي ±120 درجة، ونطاق الميل من 0 إلى 60 درجة، ما يغطي النطاق الرئيسي لتغيرات سمت الشمس وزوايا الارتفاع على مدار اليوم.
تعتمد طريقة التشغيل على نظام تحكم زمني ذي حلقة مغلقة مدعوم بإشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يقوم متحكم MCU بضبط حركة المحرك تلقائيًا بناءً على خطوط الطول والعرض للموقع، والوقت الفعلي، وبيانات من مقياس سرعة الرياح (اختياري). يدعم النظام خاصية التتبع العكسي، مما يقلل من تأثير التظليل بين المصفوفات خلال ساعات الصباح الباكر والمساء. وللاتصال، تتوفر واجهات لاسلكية أو سلكية، مما يسهل المراقبة المركزية لزاوية التشغيل، وحالة الأعطال، وغيرها من المعلومات الخاصة بكل وحدة دعم من خلال منصة الصيانة. يتضمن النظام وظيفة إعادة ضبط تلقائية لظروف الليل والرياح العاتية، مما يساعد على تقليل حمل الرياح والتآكل الميكانيكي أثناء وضع الاستعداد لفترات طويلة.
مكونات المنتج

ميزة
▶ قدرة عالية على التكيف:
يتميز النظام بقدرته على التكيف مع انحدارات التضاريس المختلفة، حيث يستخدم أساسات مستقلة وموصلات قابلة للتعديل لاستيعاب تموجات الموقع، مما يجعله غير مقيد إلى حد كبير بالتضاريس (باستثناء الأخاديد الكبيرة أو المنحدرات الشديدة).
▶ استقرار عالٍ:
تُشكّل الأعمدة المتعرجة والهيكل الشبكي المدعوم بنقاط متعددة توزيعًا شبكيًا، مما يُوزّع الأحمال الخارجية بفعالية، مثل الرياح والثلوج. المواد الإنشائية مصنوعة من الفولاذ المستخدم في البناء، ويُوفّر الطلاء السطحي المقاوم للتآكل مقاومة طويلة الأمد للتآكل في ظل الظروف الجوية العادية.
▶ إمكانية الوصول الجيدة:
تم ترتيب كل وحدة تتبع بشكل مستقل، مع وجود مسافة كافية بين الوحدات المتجاورة لتقليل التداخل المتبادل وتسهيل مرور مركبات البناء وموظفي التفتيش ومعدات الصيانة.
▶ آمن وموثوق:
يتميز النظام بتصميم تحكم مستقل لكل وحدة على حدة. ويمكن الاطلاع عن بُعد على حالة كل وحدة دعم (الزاوية في الوقت الفعلي، رموز الأعطال، تيار المحرك، إلخ) من خلال منصة النظام، مما يساعد على اكتشاف الأعطال مبكراً وتقليل خسائر توليد الطاقة على المدى الطويل الناتجة عن أعطال نقطة واحدة.
▶ التتبع الذكي:
يستطيع النظام التتبع التلقائي باستخدام توقيت نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وخوارزميات موقع الشمس. وبفضل إمكانية الوصول إلى معلومات الطقس المحلية الآنية (غطاء السحب، الإشعاع الشمسي)، يمكن تعديل استراتيجية التتبع في الطقس الغائم لتعظيم الاستفادة من الإشعاع المنتشر. كما تُسهم وظيفة التتبع العكسي في تحسين تصميم المصفوفة الشمسية خلال ساعات الصباح والمساء.
هيكل التتبع
| تقنية التتبع | جهاز تتبع ثنائي المحور |
| جهد النظام | 1000 فولت / 1500 فولت |
| نطاق التتبع | السمت +120 درجة، الارتفاع 0-60 درجة |
| سرعة الرياح أثناء العمل | 18 م/ث (قابلة للتخصيص) |
| أقصى سرعة للرياح | 35 م/ث (قابلة للتخصيص) |
| وحدات لكل جهاز تتبع | ≤40 وحدة (قابلة للتخصيص) |
| المواد الرئيسية | فولاذ مطلي بالزنك والألومنيوم والمغنيسيوم، مجلفن بالغمس الساخن Q235B/Q355B |
| متوسط سمك الطلاء | ≥65 ميكرومتر |
| نظام القيادة | محرك الدوران |
| نوع الأساس | الخوازيق الخرسانية مسبقة الصب/الخوازيق المصبوبة في الموقع/الخوازيق الفولاذية |
نظام التحكم
| نظام التحكم | عالم مارفل السينمائي |
| وضع التتبع | نظام تحكم زمني ذو حلقة مغلقة + نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) |
| دقة التتبع | <2° |
| تواصل | لاسلكي (ZigBee، LoRa)؛ سلكي (RS485) |
| الحصول على البارود | مصدر طاقة خارجي/مصدر طاقة سلسلة/مصدر طاقة ذاتي |
| التخزين التلقائي ليلاً | نعم |
| خاصية التخزين التلقائي أثناء الرياح العاتية | نعم |
| التراجع الأمثل | نعم |
| درجة الحماية | IP65 |
| درجة حرارة التشغيل | -30 درجة مئوية ~ 65 درجة مئوية |
| مقياس شدة الريح | نعم |
| استهلاك الطاقة | 0.5 كيلوواط ساعة في اليوم |
السيناريوهات القابلة للتطبيق
▪ في المناطق ذات النسب العالية من أشعة الشمس المباشرة (مثل المناطق ذات خطوط العرض المتوسطة إلى المنخفضة، والمناطق القاحلة والخالية من السحب)، يكون احتمال الربح من التتبع ثنائي المحور أكثر أهمية نسبياً.
▪ محطات توليد الطاقة الأرضية ذات المتطلبات العالية لزيادة متوسط توليد الطاقة السنوي وتكاليف الأراضي القابلة للتحكم.
▪ المناطق ذات بعض التموجات ولكن بدون تغييرات جذرية في الارتفاع، مما يتطلب أساسات مستقلة.
▪ محطات الطاقة متوسطة إلى كبيرة الحجم التي تتطلب التشغيل والصيانة عن بعد والمراقبة المركزية، وخاصة في السيناريوهات غير المأهولة أو ذات الموظفين القليلين.
▪ المشاريع ذات متطلبات الوصول المحددة، مثل تلك التي تنطوي على الزراعة التكميلية أو مصايد الأسماك (التي تتطلب زيادة معقولة في الخلوص عند قاعدة الهيكل الداعم).
ملاحظات هامة:
▶ متطلبات الهندسة المدنية:
يؤثر موقع الصب، والارتفاع، ودقة الأجزاء المدمجة في الأساس المستقل بشكل مباشر على مسار الحركة والعمر الافتراضي لآلية التتبع. لذا، ينبغي إجراء مسوحات للموقع وتصميم الأساس قبل البدء بالبناء.
▶ مخاطر سرعة الرياح:
تبلغ أقصى سرعة رياح تشغيلية 18 مترًا في الثانية. يجب أن يؤدي تجاوز هذه السرعة إلى التحويل الفوري إلى وضع إعادة الضبط في حالة الرياح العاتية وإيقاف التتبع. في المناطق التي تشهد رياحًا قوية متكررة أو أعاصير، يُنصح بزيادة مستوى تصميم مقاومة الرياح أو إضافة أجهزة تحديد مادية.
▶ موثوقية مصدر الطاقة:
يستهلك كل نظام حوالي 0.5 كيلوواط ساعة يوميًا. ستتعطل وظيفة التتبع أثناء انقطاع التيار الكهربائي. في حال حدوث انقطاعات عرضية للتيار الكهربائي في محطة توليد الطاقة، يُنصح بتكوين مصدر طاقة احتياطي صغير السعة أو إعطاء الأولوية لتزويد دائرة التحكم بالطاقة.
▶ موثوقية الاتصال:
تتطلب الحلول اللاسلكية (ZigBee/LoRa) مراعاة عوائق الإشارة ونشر أجهزة إعادة الإرسال في محطات الطاقة واسعة النطاق؛ أما حلول RS485 السلكية فلها تكاليف كابلات أعلى قليلاً ولكنها تتمتع بقدرات أقوى على مقاومة التداخل، ويمكن اختيارها بناءً على حجم المشروع والبيئة.
▶ العوامل المؤثرة على دقة التتبع:
دقة <تُعدّ درجتان قيمة نموذجية في ظل ظروف معايرة جيدة، وعدم وجود انحراف في المستشعر، وعدم وجود وصلات ميكانيكية مفكوكة. أما في التشغيل الفعلي، فقد تنخفض الدقة نتيجة عوامل مثل هبوط الأساسات، واهتزازات الرياح، وتخلف المحرك، مما يستدعي معايرة دورية.
▶ توصيات الصيانة:
يوصى بفحص حالة زيت التشحيم للمخفض الدوار وإحكام ربط المثبتات كل ستة أشهر، وتنظيف الغبار من سطح المستشعر؛ وإجراء معايرة نقطة الصفر للزاوية سنوياً.
▶ الأداء المطلق غير مضمون:
لا يضمن نظام التتبع ثنائي المحور أداءً فائقًا مقارنةً بنظام الدعم الثابت في جميع الظروف الجوية (مثل الأيام الغائمة باستمرار، أو العواصف الرملية، أو الطقس الثلجي). ويتأثر معدل توليد الطاقة الفعلي بعوامل مثل موقع المشروع، والأنماط المناخية، وموثوقية النظام.
ملخص
هذا المنتج عبارة عن نظام دعم تتبع ثنائي المحور. من خلال حركة ثنائية المحور في الاتجاه الأفقي (±120°) واتجاه الميل (0~60°)، يقوم النظام بتوجيه وحدات الطاقة الشمسية لتتبع موقع الشمس بدقة أكبر. يعتمد النظام تصميمًا معياريًا للتحكم المستقل، مُدمجًا مع عمود متعرج وهيكل شبكي، مما يجعله قابلاً للتكيف مع مختلف التضاريس ويحافظ على استقرار عام جيد. كل نظام مُجهز بوحدة تحكم دقيقة (MCU) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ومقياس سرعة الرياح (اختياري)، ويدعم التتبع الزمني ذي الحلقة المغلقة، والتتبع العكسي، وإعادة الضبط التلقائي في حالة الرياح القوية/ليلاً. تتم مراقبة الحالة عن بُعد من خلال اتصال سلكي أو لاسلكي. المواد الهيكلية هي في الغالب فولاذ مجلفن بالغمس الساخن أو فولاذ مطلي بالمغنيسيوم والألومنيوم والزنك. تبلغ أقصى سرعة رياح تشغيلية 18 م/ث، مع تصميم لمقاومة الرياح تصل إلى 35 م/ث. يبلغ الاستهلاك الذاتي اليومي للوحدة الواحدة حوالي 0.5 كيلوواط ساعة. بشكل عام، فهو مناسب لمحطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية الكبيرة والمتوسطة الحجم ذات متطلبات توليد الطاقة العالية وظروف الموقع المعقدة نسبياً.
مرجع مشروع الطاقة الشمسية أولاً
نقاط معرفية ذات صلة