Einführung
Ein Zweiachsen-Solarpanel ist eine Art von Solartracker. Solartracker werden eingesetzt, um die Sonne zu verfolgen, während sie sich über den Himmel bewegt. Solartracker können in verschiedene Kategorien unterteilt werden, basierend auf der Art der Betätigung und der Drehachse. Ein typisches Zweiachsen-Solarpanel kann bis zu 40% mehr Strom erzeugen als ein statisches Modell, kostet jedoch möglicherweise doppelt so viel und hat höhere Wartungskosten.
Die Energie, die benötigt wird, um das Solarpanel zu bewegen, muss von der insgesamt erzeugten Energie abgezogen werden, um den tatsächlichen Energiegewinn genau zu bestimmen.
Aktuatortypen
Es gibt drei Hauptmethoden, um die Position eines Solartrackers zu ändern:
- Manuell – Personal passt die Position des Solartrackers zu verschiedenen Tageszeiten an. Diese Methode ist nur in Entwicklungsländern wirtschaftlich rentabel, wo die Arbeitskosten niedrig sind.
- Passiv – der Solartracker ist mit einer Flüssigkeitsblase ausgestattet, die einen niedrigen Siedepunkt hat. Wenn die Sonnenstrahlen auf die Blase treffen, verdampft die Flüssigkeit und verursacht ein Ungleichgewicht, das den Solartracker zur Sonne neigt.
- Aktiv – der Solartracker verwendet Elektromotoren oder Hydraulikzylinder, um die Position des Trackers anzupassen.
Drehachse
Es gibt drei Haupttypen von Solartrackern basierend auf der Drehachse:
- Horizontal - der Tracker hat einen Freiheitsgrad und dreht sich um die Nord-Süd-Achse. Dieser Trackertyp wird für niedrige bis mittlere Breitengrade und die meisten großen kommerziellen Anwendungen verwendet.
- Vertikal – der Tracker hat einen Freiheitsgrad und dreht sich um die Ost-West-Achse. Dieser Trackertyp wird für hohe Breitengrade verwendet, jedoch selten für große kommerzielle Anwendungen.
- Zweiachsen – der Tracker hat zwei Freiheitsgrade und dreht sich um die Ost-West- und Nord-Süd-Achse. Dieser Trackertyp kann für alle Breitengrade verwendet werden, wird jedoch nicht für große kommerzielle Anwendungen eingesetzt.
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Wie Zweiachsen-Solarpanels funktionieren
Das untenstehende Video ist ein Auszug aus unserem Online-Video-Kurs zur Mechanik und Elektrotechnik.
Das Panel lokalisiert die Position der Sonne mithilfe eines Solarsensors oder durch Empfang eines Signals über das Global Positioning System (GPS). Sobald die Position der Sonne bekannt ist, wird die Position des Panels angepasst, um direkt auf die Sonne zu zeigen. Zweiachsen-Solarpanels werden aktiv mit Elektromotoren oder Hydraulikzylindern gesteuert.
Während sich die Sonne bewegt, bewegt sich auch das Solarpanel. Da sich die relative Position der Sonne zum Solarpanel nur langsam ändert, ist es nicht notwendig, das Solarpanel ständig zu bewegen.
Ein Anemometer (Windsensor) wird verwendet, um die Windgeschwindigkeit zu messen und das Panel bei hohen Windgeschwindigkeiten zu sichern.
Hinweis
Ein weiteres Beispiel für eine zweiachsig gesteuerte Nutzlast ist der Heliostat. Sie können sehen, wie Heliostaten in unserem Solarofen-Beispiel verwendet werden.
Zusätzliche Ressourcen
https://www.solarpowerworldonline.com/2013/04/how-does-a-solar-tracker-work/
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_tracker
http://www.solartracker.guide/working-principle-of-a-solar-tracker/