

نظام التتبع أحادي المحور هو جهاز لتتبع الطاقة الشمسية يُستخدم في محطات الطاقة الكهروضوئية. وبفضل هيكله الدوار أحادي المحور، يسمح هذا النظام للوحدات الكهروضوئية بمتابعة مسار الشمس تقريبًا على مدار اليوم، مما يُسهم في تحسين كفاءة توليد الطاقة من المصفوفة الكهروضوئية. يعتمد النظام على تصميم ثنائي الوصلات، حيث تستطيع وحدة دعم واحدة استيعاب ما يصل إلى 120 وحدة، وهي متوافقة مع وحدات رقائق السيليكون بقياس 182 مم و210 مم. تدعم وحدة التحكم طرقًا متعددة لتزويد الطاقة وبروتوكولات اتصال متنوعة، مما يجعلها مناسبة لمشاريع محطات الطاقة ذات الأحجام المختلفة والظروف الجغرافية المتنوعة.
وصف المنتج
يستخدم هذا النظام استراتيجية تحكم تجمع بين التحكم الزمني ذي الحلقة المغلقة وإشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تقوم وحدة التحكم الدقيقة (MCU) بحساب الموقع النظري للشمس وتحريك قضبان الدفع لتدوير دعامة الوحدة ضمن نطاق ±50 درجة. تبلغ دقة التتبع عادةً درجتين. مزودًا بمقياس سرعة الرياح، يعود النظام تلقائيًا إلى وضع الحماية عند رصد رياح قوية، مما يقلل من تأثير أحمال الرياح على الهيكل. في حالة التضاريس المعقدة أو احتمال وجود تظليل بين الوحدات خلال ساعات الصباح الباكر أو المساء المتأخرة، يدعم النظام التتبع العكسي، مما يقلل من خسائر توليد الطاقة الناتجة عن التظليل إلى حد ما. يستند التصميم الهيكلي إلى بيانات اختبارات نفق الرياح، ويمكن اختيار المخمدات وفقًا لمتطلبات المشروع لتقليل احتمالية حدوث رنين في ظل ظروف رياح محددة. يتمتع نظام التحكم بتصنيف حماية IP65 ويمكنه العمل في درجات حرارة محيطة تتراوح من -30 درجة مئوية إلى 65 درجة مئوية.
مكونات المنتج

ميزة
▶ تصميم ذو سعة عالية:
يسمح هيكل الربط المزدوج لكل وحدة دعم بتركيب 4 سلاسل (حتى 120 وحدة)، مما يقلل عدد الدعامات لكل ميغاواط ويبسط أعمال البناء.
▶ توافق الوحدة:
متوافق مع وحدات رقائق السيليكون السائدة الحالية مقاس 182 مم و 210 مم، مما يسهل الاختيار للمشاريع المختلفة.
▶ مساعدة على الثبات:
تساعد واجهات التخميد المحجوزة على كبح رنين النظام في ظل ظروف رياح محددة.
▶ الرقابة والمراقبة المستقلة:
يمكن التحكم بكل وحدة دعم على حدة. يدعم نظام التحكم المراقبة الآنية لحالة تشغيل وحدات الدعم، مما يساعد على اكتشاف الأعطال بسرعة وتقليل خسائر توليد الطاقة المحتملة.
▶ منطق التتبع الذكي:
استنادًا إلى بيانات التضاريس في الوقت الحقيقي والمعلومات المناخية (بالاقتران مع مقياس سرعة الرياح)، يمكن تحسين زاوية التتبع ديناميكيًا لتحسين كفاءة استخدام الطاقة الشمسية.
▶ أساس التصميم الهيكلي:
يساعد التصميم الهيكلي المستهدف القائم على نتائج اختبارات نفق الرياح على تحسين استقرار مقاومة النظام للرياح طوال دورة حياته بأكملها.
هيكل التتبع
| تقنية التتبع | جهاز تتبع أحادي المحور أفقي |
| جهد النظام | 1000 فولت / 1500 فولت |
| نطاق التتبع | ±50° |
| سرعة الرياح أثناء العمل | 18 م/ث (قابلة للتخصيص) |
| أقصى سرعة للرياح | 45 م/ث (قابلة للتخصيص) |
| وحدات لكل جهاز تتبع | ≤120 وحدة (قابلة للتخصيص) |
| المواد الرئيسية | فولاذ مطلي بالزنك والألومنيوم والمغنيسيوم، مجلفن بالغمس الساخن Q235B/Q355B |
| متوسط سمك الطلاء | >80 ميكرومتر |
| نظام القيادة | مشغل خطي |
| 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 | 0.3 كيلوواط ساعة في اليوم |
السيناريوهات القابلة للتطبيق
▪ محطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية واسعة النطاق (أرض مستوية أو متموجة قليلاً)
▪ مشاريع هجينة زراعية شمسية ومشاريع هجينة لمصايد الأسماك شمسية (يجب تقييم مدى ملاءمتها بناءً على نوع الأساس)
▪ المناطق ذات خطوط العرض المتوسطة إلى العالية، وهي مناطق ذات اختلافات كبيرة في زاوية السمت الشمسي
▪ محطات توليد الطاقة التي تتطلب معايير معينة لموثوقية النظام، وترغب في تقليل وتيرة عمليات التشغيل والصيانة.
▪ مواقع المشاريع التي تتمتع بتغطية اتصالات لاسلكية أو بيئات مواتية لمد خطوط RS485
ملاحظات هامة:
▪ تُعد سرعة الرياح التشغيلية البالغة 18 مترًا في الثانية قيمة مرجعية قياسية. في المشاريع الفعلية، يمكن تنفيذ تصاميم مخصصة بناءً على توزيع تردد الرياح المحلي. يُوصى بإجراء تقييم هندسي متخصص للرياح في المناطق ذات حقول الرياح المعقدة.
▪ تتوافق مقاومة الرياح البالغة 45 م/ث مع معيار ASCE. المعيار 7-10: قد تختلف معايير سرعة الرياح التصميمية تبعًا لموقع المشروع؛ يُرجى التحقق وفقًا للوائح المحلية.
▪ يعتمد الحد الأقصى لعدد المكونات (120 قطعة) على حجم المكون ووزنه؛ ويتطلب التكوين الفعلي حسابًا وتأكيدًا بناءً على قوة دفع قضيب الدفع والحمل الهيكلي.
▪ يعتبر سمك طلاء الزنك ≥65 ميكرومتر متطلبًا تصميميًا شائعًا؛ وقد تكون هناك حاجة إلى تدابير إضافية مضادة للتآكل في البيئات شديدة التآكل (مثل المناطق الساحلية أو المناطق الصناعية شديدة التلوث).
▪ يبلغ استهلاك الطاقة التشغيلية النموذجي حوالي 0.3 كيلوواط ساعة/يوم؛ وسيتأثر الاستهلاك الفعلي بتردد التتبع وطريقة الاتصال وإعادة الضبط الليلي.
▪ يجب اختيار نوع الأساس بناءً على الظروف الجيولوجية: ركائز الأنابيب PHC مناسبة لطبقات التربة اللينة، والركائز المصبوبة في الموقع مناسبة للأساسات الصلبة، والركائز الفولاذية مناسبة للسيناريوهات المؤقتة أو القابلة لإعادة التدوير.
▪ تعتمد وظيفة إعادة الضبط التلقائي للرياح العاتية على إشارات مقياس سرعة الرياح؛ يوصى بإجراء معايرة منتظمة لمقياس سرعة الرياح لتجنب الأعطال أو تأخير الاستجابة.
▪ يمكن لوظيفة التتبع العكسي أن تقلل من التظليل خلال ساعات الصباح الباكر والمساء، لكنها لا تستطيع القضاء تمامًا على تأثيرات الظل بسبب تباعد المصفوفة وقيود التضاريس.
ملخص
يجمع نظام التتبع أحادي المحور هذا بين بنية ثنائية الوصلات، وتحكم زمني ذي حلقة مغلقة، وتتبع عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، واتصال متعدد النقاط، وطرق متعددة لتزويد الطاقة، مما يجعله مناسبًا لأنواع مختلفة من محطات الطاقة الكهروضوئية. يشتمل تصميم النظام على بيانات اختبارات نفق الرياح، واختيار المخمدات، والمراقبة المستقلة، وأنظمة الإنذار بالأعطال لتحقيق التوازن بين تعزيز توليد الطاقة والاستقرار التشغيلي. تُمكّن مواده الهيكلية ومستويات الحماية فيه من التشغيل المستمر في المناطق المعتدلة وبعض المناطق الباردة المعتدلة. بشكل عام، يُعد هذا المنتج أحادي المحور للتتبع ذا مزايا كبيرة من حيث الجدوى الهندسية، والتكيف مع البيئة، وقابلية التخصيص.
مرجع مشروع الطاقة الشمسية أولاً
نقاط معرفية ذات صلة