Heliostaten und Solarpanels gehören zu den bemerkenswertesten Geräten, die bei der Ernte von Solarenergie für erneuerbare Energien und zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks eingesetzt werden. Während beide Technologien in Solarenergiesystemen verwendet werden, dienen sie unterschiedlichen Zwecken und weisen unterschiedliche Eigenschaften auf, die in bestimmten Bedingungen verschiedene Vorteile bieten. Dieser Artikel behandelt die wichtigen Aspekte der Verfolgung von Heliostaten mit industriellen Linearantrieben, wie deren Vorteile, ideale Anwendungsfälle und wichtige Spezifikationen, die zu berücksichtigen sind.
Vergleich von Heliostaten und Solarpanels
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Heliostaten und Solarpanels sind beide Technologien, die in Solarenergiesystemen verwendet werden, aber sie dienen unterschiedlichen Zwecken und weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. Ein Heliostat ist ein Gerät, das Spiegel verwendet, um die Bewegung der Sonne zu verfolgen und Sonnenlicht auf ein bestimmtes Ziel wie einen zentralen Empfänger zu reflektieren. Heliostaten werden häufig in konzentrierten Solarenergie (CSP)-Systemen eingesetzt, bei denen konzentriertes Sonnenlicht zur Stromerzeugung oder Wärmeproduktion verwendet wird. Diese Systeme sind in der Regel großflächig und benötigen eine erhebliche Menge an Platz, wobei sie in Gebieten wie großen Wüsten am besten funktionieren. Für die Nutzung von Heliostaten ist weniger Infrastruktur erforderlich als für die Integration von Solarpanels in einem ebenso großen Gebiet. Heliostaten erreichen auch viel höhere Konzentrationsniveaus als Solarpanels, was zu höheren Temperaturen und einer höheren Energieproduktion führen kann.
Solarpanels wandeln Sonnenlicht direkt in Elektrizität um, indem sie Halbleitermaterialien verwenden, und werden die gebräuchlichere Option in Wohn-, Gewerbe- und Versorgungsanwendungen sein. Dies liegt daran, dass Solarpanels die Vielseitigkeit besitzen, auf Dächern, in bodenmontierten Systemen oder kompakt in Baumaterialien integriert zu werden. Im Vergleich zu Heliostaten haben Solarpanels eine geringere Konzentration, können jedoch dennoch effizient Strom erzeugen. Die Wahl zwischen Heliostaten und Solarpanels hängt von der spezifischen Anwendung, dem verfügbaren Platz, den Kostenbeschränkungen und der gewünschten Energieausbeute ab.
Wie Heliostaten verwendet werden
Durch die kontinuierliche Anpassung der Position ihrer Spiegel stellen Heliostaten sicher, dass die maximale Menge an Sonnenlicht den ganzen Tag über auf einen zentralen Empfänger gerichtet wird. Dies hilft, die Effizienz der Solarenergieerfassung und -nutzung vom zentralen Empfänger zu maximieren, der dafür verantwortlich ist, das reflektierte Sonnenlicht in Wärmeenergie oder Elektrizität umzuwandeln, die in einem:
- Solarpanel
- solaren Wärmesammler
- solarem Ofen
- solarem Kocher
- solaren Turm
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Solare Öfen
Oft in Verbindung mit Heliostaten verwendet, ist ein solarer Ofen eine geschlossene Heizstruktur, die konzentrierte Solarenergie zur Wärmeerzeugung nutzt. Er kann aus großen parabolischen Spiegeln bestehen, die als "Konzentratoren" bekannt sind, kann aber auch zusammen mit einer Reihe von Heliostatenspiegeln gefunden werden, die das Sonnenlicht auf einen zentralen Punkt oder Empfänger fokussieren. Unter den richtigen Bedingungen kann das konzentrierte Sonnenlicht sehr hohe Temperaturen von über 3.500 °C erreichen. Dies ermöglicht es dem solarer Ofen, für verschiedene Anwendungen verwendet zu werden, wie zum Beispiel:
- Erwärmung von Flüssigkeiten
- Schmelzen von Metallen
- Dampf erzeugen/Dampfturbinen
- Strom erzeugen
Solarkocher
Solarkocher gibt es in verschiedenen Designs, einschließlich Boxkochern, parabolischen Kochern und Panelkochern. Diese Designs weisen Ähnlichkeiten mit solarer Öfen auf, jedoch im kleineren Maßstab, da sie Sonnenlicht nutzen, um:
- Wasser zu kochen
- Getränke zu pasteurisieren
- Lebensmittel zu kochen
- andere Lebensmittel zu erhitzen
Sie bieten eine nachhaltige und umweltfreundliche Alternative zu traditionellen Kochmethoden, die auf fossilen Brennstoffen basieren. Als erschwingliche und tragbare Lösungen werden Solarkocher in Gebieten eingesetzt, in denen der Zugang zu Elektrizität oder Gas eingeschränkt ist, was sie besonders vorteilhaft in Entwicklungsländern macht.
Wichtige Spezifikationen von Aktuatoren in Heliostaten
Die Rotation von Heliostaten kann von einem Einachs- oder Zweiachs-System angetrieben werden, das von Aktuatoren oder Drehantrieben betrieben wird - ein Getriebe, das radialen und axialen Lasten sicher standhalten kann und Drehmoment für die Rotation überträgt. Elektrische Linearantriebe werden häufig für Solarverfolgungssysteme in Solarpanels und Heliostaten verwendet. In einigen Fällen können Solarverfolger eine Kombination aus Aktuatoren und Drehantrieben nutzen; jedoch sind die wichtigen Spezifikationen, die immer getestet und berücksichtigt werden müssen, deren:
- Kraftbewertung
- Schutzart (IP-Bewertung)
- Rückmeldemöglichkeiten
- Physikalische Abmessungen
Kraftbewertung
Die Auswahl der richtigen Kraftoption für elektrische Linearantriebe ist entscheidend, um einen reibungslosen Betrieb und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Wir empfehlen, die erforderliche Kraft Ihrer Anwendung vor dem Kauf eines Aktuators zu berechnen. Solar-Anwendungen haben keine hohen Anforderungen an die Geschwindigkeit des Hublängen, können jedoch oft von einer hohen Kraftbewertung profitieren. Neben der inhärenten zusätzlichen strukturellen Haltbarkeit garantiert eine hohe Kraftbewertung, die typischerweise in industriellen Linearantrieben zu finden ist, besser, dass genügend Drehmoment vorhanden ist, um Ihre Heliostaten in Position zu bringen, falls es starke Windböen gibt.
Schutzart
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Eine ausreichende Schutzart gewährleistet eine längere Lebensdauer des Produkts, wenn es Wasser ausgesetzt ist. Wir empfehlen eine IP-Bewertung von mindestens IP66 für Außenanwendungen wie Heliostaten. Unser Sortiment an Aktuatoren bietet Optionen mit IP-Bewertungen von IP66 für den Außeneinsatz bis hin zu IP68M dynamisch/IP69K statisch für vollständige Eintauchung. Einheiten mit der Bewertung IP66 sind für die meisten Außenanwendungen geeignet, da sie Staub und mäßigen Flüssigkeitseintritt standhalten können. UV-Strahlen- und Salznebel-Zertifizierungen, wie sie in unserem PA-100 Solar Tracker Linearantrieb zu finden sind, tragen ebenfalls zur Langlebigkeit der Einheit in Wüsten oder salzbelasteten Gebieten bei.
Rückmeldemöglichkeiten
Bestimmte bestehende Systeme für Heliostaten benötigen möglicherweise Aktuatoren mit einem bestimmten Rückmeldetyp, um korrekt mit ihren Steuerungen zu funktionieren. Endschalter und Positionsrückmeldesensoren sollen helfen, eine Überrotation oder Beschädigung des Heliostaten während des Betriebs zu verhindern. Dies liegt daran, dass die Bestimmung der Position eines Aktuators nützlich ist für Anwendungen, die erfordern, dass mehrere Aktuatoren mit derselben Geschwindigkeit fahren, voreingestellte Positionen speichern und/oder Positionsinformationen für die Benutzeranalyse sammeln. Bei der Auswahl eines Aktuators ist es wichtig sicherzustellen, dass er über die geeignete Rückmeldung verfügt, um mit Ihrem System kompatibel zu sein.
Physikalische Abmessungen
Vor der Installation ist es wichtig zu überprüfen, ob ein gegebener Raum die Länge, Breite und Höhe eines Aktuators aufnehmen kann. Die H2H-Dimension eines Aktuators im zurückgezogenen Zustand ist die erste entscheidende Messung zur Bestimmung seiner physischen Anforderungen. Diese Messung ist der Abstand vom Zentrum des hinteren Montagebohrlochs bis zum Zentrum des vorderen Montagebohrlochs. Es ist wichtig sicherzustellen, dass diese Dimension mit dem Zentrum des hinteren Montagebohrlochs Ihrer Anwendung mit dem Zentrum des vorderen Montagebohrlochs übereinstimmt. Unsere industriellen Linearantriebe sind in einer Vielzahl von Größen erhältlich, vom kompakten PA-09 Mini Industrial Actuator bis zu unserem größten PA-100 Solar Tracker Linearantrieb, je nach Maßstab, den Sie für Ihre Heliostaten benötigen.
Einachs- vs. Zweiachsen
Ein Einachs-Heliostat-Tracker bewegt die Spiegel in nur eine Richtung, typischerweise von Osten nach Westen, und folgt dem Sonnenverlauf während des Tages. Ein Zweiachsen-Heliostat-Tracker kann die Spiegel horizontal (von Osten nach Westen) und vertikal (nach oben und unten) bewegen, sodass die Spiegel die Position der Sonne nicht nur während des Tages, sondern auch im gesamten Jahr für eine höhere Gesamteffizienz verfolgen können. Einachs-Tracker sind einfacher und kostengünstiger als Zweiachsen-Tracker, jedoch bieten Zweiachsen-Tracker eine höhere Effizienz über das ganze Jahr.
Die Wahl zwischen Einachs- und Zweiachsen-Trackern hängt im Allgemeinen von Faktoren wie den spezifischen Anforderungen des Solarenergiesystems, dem verfügbaren Platz, dem Budget und der gewünschten Energieausbeute ab. Einachs-Tracker sind in der Regel für die meisten Anwendungen geeignet und bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung. Zweiachsen-Tracker sind typischerweise besser in Situationen, in denen die maximale Energieausbeute entscheidend ist, wie in konzentrierten Solarenergieanlagen oder hoch effizienten photovoltaischen Systemen. Letztendlich sollte die Entscheidung zwischen Einachs- und Zweiachsen-Heliostat-Trackern auf einer sorgfältigen Bewertung der spezifischen Anforderungen Ihres Projekts und einer Kosten-Nutzen-Analyse basieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
Heliostaten können mehrere Vorteile als saubere und erneuerbare Energiequelle bieten, um unseren CO2-Fußabdruck zu reduzieren. Wenn sie mit industriellen Linearantrieben kombiniert werden, machen die Kosteneffizienz, die Einfachheit und die hohen Energieerzeugungskapazitäten von Heliostaten sie zu hervorragenden Optionen, die es zu berücksichtigen gilt, um die Nutzung von Solarenergie in großflächigen Systemen zu maximieren.
Als einer der führenden Anbieter von elektrischen Linearantrieben bietet Progressive Automations branchenführende Flexibilität, Qualität, Unterstützung und Erfahrung vor Ort, um all Ihre Bedürfnisse zu erfüllen. Wenn Sie weitere Fragen zu unseren Angeboten haben, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren! Wir sind Experten auf unserem Gebiet und möchten sicherstellen, dass Sie die besten Lösungen für Ihre Anwendung finden.
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