Οι ηλιοστάτες και τα φωτοβολταϊκά πάνελ συγκαταλέγονται στις πιο αξιοσημείωτες συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη συλλογή ηλιακής ενέργειας με σκοπό τις ανανεώσιμες πηγές και τη μείωση του ανθρακικού αποτυπώματος. Παρότι και οι δύο τεχνολογίες χρησιμοποιούνται σε συστήματα ηλιακής ενέργειας, εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς και διαθέτουν διακριτά χαρακτηριστικά που προσφέρουν διαφορετικά οφέλη υπό ορισμένες συνθήκες. Αυτό το άρθρο καλύπτει τα σημαντικά σημεία της παρακολούθησης ηλιοστατών με τη χρήση βιομηχανικών γραμμικών ενεργοποιητών, όπως τα οφέλη τους, ιδανικές εφαρμογές και κρίσιμες προδιαγραφές που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Σύγκριση ηλιοστατών με φωτοβολταϊκά πάνελ
Οι ηλιοστάτες και τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σε συστήματα ηλιακής ενέργειας, αλλά εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς και έχουν διακριτά χαρακτηριστικά. Ένας ηλιοστάτης είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί καθρέφτες για να παρακολουθεί την κίνηση του ήλιου και να αντανακλά το ηλιακό φως σε έναν συγκεκριμένο στόχο, όπως έναν κεντρικό δέκτη. Οι ηλιοστάτες χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα συγκεντρωτικής ηλιακής ισχύος (CSP), όπου το συγκεντρωμένο ηλιακό φως αξιοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή θερμότητας. Τα συστήματα αυτά είναι συνήθως μεγάλης κλίμακας και απαιτούν σημαντικό χώρο, αποδίδοντας καλύτερα σε περιοχές όπως μεγάλες ερήμοι. Για τη χρήση ηλιοστατών απαιτείται λιγότερη υποδομή σε σύγκριση με την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών πάνελ σε εξίσου μεγάλη έκταση. Οι ηλιοστάτες επιτυγχάνουν επίσης πολύ υψηλότερα επίπεδα συγκέντρωσης από τα φωτοβολταϊκά πάνελ, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερες θερμοκρασίες και παραγωγή ενέργειας.
Τα φωτοβολταϊκά πάνελ μετατρέπουν άμεσα το ηλιακό φως σε ηλεκτρισμό μέσω ημιαγωγών και αποτελούν την πιο συνηθισμένη επιλογή σε οικιακές, εμπορικές και δικτυακού επιπέδου εφαρμογές. Αυτό συμβαίνει επειδή διαθέτουν ευελιξία τοποθέτησης σε στέγες, επί εδάφους ή ενσωματωμένα σε οικοδομικά υλικά με πιο συμπαγή τρόπο. Σε σύγκριση με τους ηλιοστάτες, τα φωτοβολταϊκά πάνελ έχουν χαμηλότερη συγκέντρωση, ενώ εξακολουθούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια αποδοτικά. Η επιλογή μεταξύ ηλιοστατών και φωτοβολταϊκών πάνελ εξαρτάται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή, τον διαθέσιμο χώρο, τους περιορισμούς κόστους και την επιθυμητή παραγωγή ενέργειας.
Πώς χρησιμοποιούνται οι ηλιοστάτες
Με τη συνεχή ρύθμιση της θέσης των καθρεφτών τους, οι ηλιοστάτες εξασφαλίζουν ότι η μέγιστη ποσότητα ηλιακού φωτός κατευθύνεται προς έναν κεντρικό δέκτη καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας. Αυτό βοηθά στη μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας συλλογής και αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας από τον κεντρικό δέκτη, ο οποίος είναι υπεύθυνος να μετατρέπει το ανακλώμενο φως σε θερμική ενέργεια ή ηλεκτρισμό που συναντάται σε:
- φωτοβολταϊκό πάνελ
- ηλιακό θερμικό συλλέκτη
- ηλιακό κλίβανο
- ηλιακή κουζίνα
- ηλιακό πύργο
Ηλιακοί κλίβανοι
Συχνά σε συνδυασμό με ηλιοστάτες, ένας ηλιακός κλίβανος είναι κλειστή θερμαντική κατασκευή που χρησιμοποιεί συγκεντρωτική ηλιακή ισχύ για να παράγει θερμότητα. Μπορεί να αποτελείται από μεγάλους παραβολικούς καθρέφτες, γνωστούς ως «συγκεντρωτές», αλλά μπορεί επίσης να λειτουργεί μαζί με συστοιχία καθρεφτών ηλιοστατών που εστιάζουν το φως σε ένα κεντρικό σημείο ή δέκτη. Υπό τις κατάλληλες συνθήκες, το συγκεντρωμένο ηλιακό φως μπορεί να φτάσει πολύ υψηλές θερμοκρασίες, άνω των 3.500 °C. Αυτό επιτρέπει τη χρήση του ηλιακού κλιβάνου για διάφορες εφαρμογές, όπως:
- θέρμανση ρευστών
- τήξη μετάλλων
- παραγωγή ατμού/ατμοστροβίλων
- παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Ηλιακές κουζίνες
Οι ηλιακές κουζίνες διατίθενται σε διάφορα σχέδια, όπως κουζίνες-κουτιά, παραβολικές και τύπου πάνελ. Τα σχέδια αυτά έχουν ομοιότητες με τους ηλιακούς κλιβάνους, αλλά σε μικρότερη κλίμακα, χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως για:
- βράσιμο νερού
- παστερίωση ροφημάτων
- μαγείρεμα φαγητού
- ζέσταμα άλλων ειδών τροφίμων
Προσφέρουν μια βιώσιμη και φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική στις παραδοσιακές μεθόδους μαγειρέματος που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα. Ως οικονομικές και φορητές λύσεις, χρησιμοποιούνται σε περιοχές όπου η πρόσβαση σε ηλεκτρισμό ή αέριο είναι περιορισμένη, κάτι που τις καθιστά ιδιαίτερα ωφέλιμες σε αναπτυσσόμενες χώρες.
Σημαντικές προδιαγραφές ενεργοποιητών σε ηλιοστάτες
Η περιστροφή των ηλιοστατών μπορεί να γίνεται από σύστημα μονού ή διπλού άξονα, κινούμενο από ενεργοποιητές ή slewing drives – κιβώτιο μετάδοσης που μπορεί να συγκρατεί με ασφάλεια ακτινικά και αξονικά Φορτία, καθώς και να μεταδίδει ροπή για την περιστροφή. Οι ηλεκτρικοί γραμμικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα ηλιακής παρακολούθησης για φωτοβολταϊκά πάνελ και ηλιοστάτες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ηλιακοί ιχνηλάτες μπορεί να αξιοποιούν συνδυασμό ενεργοποιητών και slewing drives· ωστόσο, οι σημαντικές προδιαγραφές που πρέπει πάντα να δοκιμάζονται και να λαμβάνονται υπόψη για αυτά τα συστήματα είναι οι:
- Ονομαστική δύναμη
- Βαθμός προστασίας (IP rating)
- Επιλογές ανάδρασης
- Φυσικές διαστάσεις
Ονομαστική δύναμη
Η επιλογή της σωστής επιλογής δύναμης για ηλεκτρικούς γραμμικούς ενεργοποιητές είναι κρίσιμη για ομαλή λειτουργία και μεγάλη διάρκεια ζωής. Συνιστούμε να υπολογίσετε την απαιτούμενη δύναμη της εφαρμογής σας πριν αγοράσετε έναν ενεργοποιητή. Οι ηλιακές εφαρμογές δεν έχουν υψηλές απαιτήσεις Ταχύτητας διαδρομής, αλλά συχνά επωφελούνται από υψηλή ονομαστική δύναμη. Εκτός από την εγγενώς αυξημένη δομική αντοχή, μια υψηλή ονομαστική δύναμη, που συνήθως συναντάται σε βιομηχανικούς γραμμικούς ενεργοποιητές, εγγυάται καλύτερα ότι θα υπάρχει επαρκής ροπή για να μετακινηθούν οι ηλιοστάτες σας στη θέση τους σε περίπτωση ισχυρών ριπών ανέμου.
Βαθμός προστασίας
Η ύπαρξη επαρκούς βαθμού προστασίας (Ingress Protection) εξασφαλίζει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής του προϊόντος όταν εκτίθεται σε νερό. Συνιστούμε βαθμό προστασίας τουλάχιστον IP66 για εξωτερικές εφαρμογές όπως οι ηλιοστάτες. Η γκάμα των ενεργοποιητών μας διαθέτει επιλογές με IP66 για εξωτερική χρήση, μέχρι IP68M δυναμικά/IP69K στατικά για πλήρη εμβάπτιση. Οι μονάδες με βαθμό IP66 είναι κατάλληλες για τις περισσότερες υπαίθριες χρήσεις, καθώς αντέχουν στη σκόνη και σε μέτρια διείσδυση υγρών. Πιστοποιήσεις αντοχής σε ακτινοβολία UV και αλατονέφωση, όπως αυτές που διαθέτει ο γραμμικός ενεργοποιητής ηλιακού ιχνηλάτη PA-100, συμβάλλουν επίσης στη συνολική μακροζωία της μονάδας σε ερήμους ή περιοχές με έκθεση σε άλατα.
Επιλογές ανάδρασης
Ορισμένα προϋπάρχοντα συστήματα για ηλιοστάτες μπορεί να απαιτούν ενεργοποιητές με συγκεκριμένο τύπο ανάδρασης για να λειτουργούν σωστά με τους ελεγκτές τους. Οι τερματικοί διακόπτες και οι αισθητήρες ανάδρασης θέσης προορίζονται να βοηθήσουν στην αποτροπή υπερ-περιστροφής ή ζημιάς του ηλιοστάτη κατά τη λειτουργία. Αυτό συμβαίνει επειδή ο προσδιορισμός της θέσης ενός ενεργοποιητή είναι χρήσιμος σε εφαρμογές που απαιτούν πολλαπλοί ενεργοποιητές να κινούνται με την ίδια ταχύτητα, να αποθηκεύουν προκαθορισμένες θέσεις και/ή να συλλέγουν πληροφορίες θέσης για ανάλυση από τον χρήστη. Κατά την επιλογή ενεργοποιητή, είναι σημαντικό να διασφαλίσετε ότι διαθέτει κατάλληλη ανάδραση για συμβατότητα με το σύστημά σας.
Φυσικές διαστάσεις
Πριν από την εγκατάσταση, είναι σημαντικό να ελέγξετε αν ο διαθέσιμος χώρος μπορεί να φιλοξενήσει το μήκος, το πλάτος και το ύψος ενός ενεργοποιητή. Η διαστασιολόγηση hole-to-hole (H2H) ενός ενεργοποιητή στη συμπτυγμένη θέση είναι η πρώτη κρίσιμη μέτρηση για τον καθορισμό των φυσικών απαιτήσεών του. Αυτή η μέτρηση είναι η απόσταση από το κέντρο της οπίσθιας οπής Τοποθέτησης έως το κέντρο της εμπρόσθιας οπής Τοποθέτησης. Είναι απαραίτητο να διασφαλίσετε ότι αυτή η διάσταση ευθυγραμμίζεται με το κέντρο της οπίσθιας οπής Τοποθέτησης της εφαρμογής σας έως το κέντρο της εμπρόσθιας οπής Τοποθέτησης. Οι βιομηχανικοί γραμμικοί ενεργοποιητές μας διατίθενται σε ποικιλία μεγεθών, από τον συμπαγή PA-09 Mini Industrial Actuator έως τον μεγαλύτερο γραμμικό ενεργοποιητή ηλιακού ιχνηλάτη PA-100, ανάλογα με την κλίμακα που χρειάζεστε για τους ηλιοστάτες σας.
Μονού άξονα έναντι διπλού άξονα
Ένας ηλιοπαρακολουθητής μονού άξονα μετακινεί τους καθρέφτες μόνο προς μία κατεύθυνση, συνήθως από ανατολή προς δύση, ακολουθώντας την πορεία του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ένας ηλιοπαρακολουθητής διπλού άξονα μπορεί να μετακινεί τους καθρέφτες οριζόντια (ανατολή-δύση) και κατακόρυφα (πάνω-κάτω), επιτρέποντας στους καθρέφτες να παρακολουθούν τη θέση του ήλιου όχι μόνο μέσα στη μέρα αλλά και σε όλη τη διάρκεια του έτους για μεγαλύτερη συνολική απόδοση. Οι ιχνηλάτες μονού άξονα είναι απλούστεροι και λιγότερο δαπανηροί από τους διπλού άξονα· ωστόσο, οι διπλού άξονα προσφέρουν μεγαλύτερη απόδοση καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.
Η επιλογή μεταξύ μονού και διπλού άξονα εξαρτάται γενικά από παράγοντες όπως οι συγκεκριμένες απαιτήσεις του συστήματος ηλιακής ενέργειας, ο διαθέσιμος χώρος, ο προϋπολογισμός και η επιθυμητή παραγωγή ενέργειας. Οι ιχνηλάτες μονού άξονα είναι συνήθως κατάλληλοι για τις περισσότερες εφαρμογές και προσφέρουν μια καλή ισορροπία μεταξύ κόστους και απόδοσης. Οι ιχνηλάτες διπλού άξονα είναι τυπικά καλύτεροι όταν η μέγιστη παραγωγή ενέργειας είναι κρίσιμη, όπως σε εγκαταστάσεις συγκεντρωτικής ηλιακής ισχύος ή σε φωτοβολταϊκά συστήματα υψηλής απόδοσης. Τελικά, η απόφαση θα πρέπει να βασίζεται σε προσεκτική αξιολόγηση των απαιτήσεων του έργου σας και σε ανάλυση κόστους-οφέλους.
ΣΥΝΟΨΗ
Οι ηλιοστάτες μπορούν να προσφέρουν πολλά οφέλη ως καθαρή και ανανεώσιμη λύση ενέργειας για τη μείωση του ανθρακικού μας αποτυπώματος. Σε συνδυασμό με βιομηχανικούς γραμμικούς ενεργοποιητές, η οικονομική αποδοτικότητα, η απλότητα και οι υψηλές δυνατότητες παραγωγής ενέργειας των ηλιοστατών τους καθιστούν εξαιρετικές επιλογές για τη μεγιστοποίηση της αξιοποίησης της ηλιακής ισχύος σε συστήματα μεγάλης κλίμακας.
Ως ένας από τους κορυφαίους προμηθευτές ηλεκτρικών γραμμικών ενεργοποιητών, η Progressive Automations προσφέρει κορυφαία ευελιξία, ποιότητα, υποστήριξη και επιτόπια εμπειρία για να καλύψει όλες τις ανάγκες σας. Αν έχετε οποιεσδήποτε απορίες σχετικά με όσα μπορούμε να προσφέρουμε, μην διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας! Είμαστε ειδικοί σε αυτό που κάνουμε και θέλουμε να διασφαλίσουμε ότι θα βρείτε τις καλύτερες λύσεις για την εφαρμογή σας.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123
