Сонячний трекер

Переважна більшість сонячних панелей встановлюються під нахилом на нерухому опору і орієнтуються строго на південь. Подібний спосіб установки має безперечні переваги – простоту, дешевизну і надійність. Однак не варто забувати, що Сонце не висить нерухомо в одній і тій же точці небосхилу, а переміщається по дузі від сходу до заходу.

Що при цьому відбувається з рівнем освітленості сонячної панелі? Очевидно, що чим більший кут між напрямком на Сонце і перпендикуляром до площини панелі, тим менше енергії світила потрапляє на фотоелементи. Відповідно, кількість виробленої електроенергії протягом світлового дня зростає від передсвітанкового нуля до максимуму в полудень, а потім знову знижується до нуля на заході сонця. Крім того, протягом року також відбувається зміна висоти Сонця над лінією горизонту в полудень, досягаючи максимуму в день літнього сонцестояння і мінімуму в день зимового.

В цілому, в результаті відхилення сонячних променів від перпендикуляра до площини фотоелектричного перетворювача, загальна кількість світлової енергії, що потрапляє на панель за добу, становить від 40 до 70% від можливого. Природно, виникає питання - а чи можна якось вловлювати ці втрачені 30-60%?

Можна. За допомогою нескладного пристрою, який називається сонячним трекером.

Що таке сонячний трекер?

Сонячний трекер - це електромеханічний пристрій, який відстежує положення Сонця на небосхилі і повертає фотоелектричну панель слідом за його переміщенням. Живлення трекера забезпечується електроенергією, що виробляється панеллю.

Схема трекера досить проста - пара датчиків з фотоелементами розгорнуті відносно один одного на кут 90 градусів. Якщо рівень освітленості кожного датчика однаковий, то Сонце знаходиться строго на бісектрисі кута між датчиками (або відсутнє). Якщо рівень відрізняється, то трекер вмикає електродвигун, який виконує поворот панелі до моменту зрівнювання сигналів датчиків.

Сонячні трекери розрізняють на одно- і двокоординатні. Перші виконують поворот фотопанелі тільки для відстеження переміщення Сонця зі Сходу на Захід або ж враховують тільки сезонну девіацію висоти сонячної траєкторії над горизонтом. Двокоординатні стежать за Сонцем в обох площинах.

Очевидно, що двокоординатні трекери гарантують найкращий рівень уловлювання сонячної енергії цілий рік (99,5% і вище від можливого), тоді як управління панеллю в одній площині дасть максимум тільки в певний сезон і річний сумарний «улов» панелі становить близько 75-80% від можливого.

Коли необхідний сонячний трекер?

В ідеалі, для отримання максимального ККД від фотопанелей, трекер повинен встановлюватися на всі без винятку площини. Однак, це не відбувається з кількох причин:

• • трекер хоч і незначно, але підвищує вартість системи;
  • трекер ускладнює конструкцію, отже знижує її надійність. Це не так критично для малих електростанцій, де власник цілком може раз на місяць-другий усунути дрібну несправність, але на великих сонячних електростанціях знадобиться штат співробітників для постійного обслуговування і ремонту;
  • наявність рухомих деталей вимагає періодичного обслуговування навіть при відсутності поломок;
  • рухоме кріплення панелі істотно знижує її вітростійкість.

Виходячи з цих особливостей, можна зробити висновок, що сонячні трекери вигідні в першу чергу для малих домашніх сонячних електростанцій, які не розташовані в вітряних районах. Цей нескладний пристрій здатний підвищити вироблення електроенергії на 30-40%.

Сонячний трекер