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O sistema de rastreamento de eixo único é um dispositivo de rastreamento solar utilizado em usinas fotovoltaicas (FV). Através de uma estrutura rotativa de eixo único, o sistema permite que os módulos FV acompanhem aproximadamente o azimute do sol ao longo do dia, contribuindo para melhorar a eficiência de geração de energia do conjunto FV. O sistema emprega um design de dupla articulação, com uma única unidade de suporte capaz de suportar até 120 módulos e compatível com módulos de silício de 182 mm e 210 mm. A unidade de controle suporta múltiplos métodos de alimentação e protocolos de comunicação, tornando-a adequada para projetos de usinas de diferentes tamanhos e condições de terreno.
Descrição do produto
Este sistema emprega uma estratégia de controle que combina controle de tempo em malha fechada e sinais de GPS. Um microcontrolador calcula a posição solar teórica e aciona hastes de pressão para girar o suporte do módulo em uma faixa de ±50°. A precisão do rastreamento é tipicamente de 2°. Equipado com um anemômetro, o sistema retorna automaticamente a uma posição de proteção quando ventos fortes são detectados, reduzindo o impacto das cargas de vento na estrutura. Para terrenos complexos ou potencial sombreamento entre os módulos no início da manhã ou no final da tarde, o sistema suporta rastreamento reverso, o que pode reduzir, em certa medida, as perdas de geração de energia causadas pelo sombreamento. O projeto estrutural utiliza dados de testes em túnel de vento e amortecedores podem ser selecionados de acordo com os requisitos do projeto para reduzir a possibilidade de ressonância sob condições específicas de vento. O sistema de controle possui classificação de proteção IP65 e pode operar em temperaturas ambientes que variam de -30°C a 65°C.
Componentes do produto
Vantagem
▶ Design de alta capacidade:
A estrutura de dupla articulação permite que cada unidade de suporte instale 4 strings (até 120 módulos), reduzindo o número de suportes por megawatt e simplificando o trabalho de construção.
▶ Compatibilidade de módulos:
Compatível com os módulos de wafer de silício de 182 mm e 210 mm atualmente disponíveis, facilitando a seleção para diferentes projetos.
▶ Assistência para estabilidade:
Interfaces de amortecimento reservadas ajudam a suprimir a ressonância do sistema sob condições específicas de vento.
▶ Controle e monitoramento independentes:
Cada unidade de suporte pode ser controlada individualmente. O sistema de controle permite o monitoramento em tempo real do status de operação de cada unidade, auxiliando na detecção rápida de anomalias e na redução de potenciais perdas na geração de energia.
▶ Lógica de rastreamento inteligente:
Com base em dados de terreno em tempo real e informações meteorológicas (em conjunto com um anemômetro), o ângulo de rastreamento pode ser otimizado dinamicamente para melhorar a eficiência da utilização da energia solar.
▶ Bases para o projeto estrutural:
O projeto estrutural direcionado, baseado nos resultados de testes em túnel de vento, ajuda a melhorar a estabilidade da resistência ao vento do sistema ao longo de todo o seu ciclo de vida.
Estrutura do rastreador
| Tecnologia de rastreamento | Rastreador de eixo único horizontal |
| Tensão do sistema | 1000V/1500V |
| Alcance de rastreamento | ±50° |
| Velocidade do vento de trabalho | 18 m/s (Personalizável) |
| Velocidade máxima do vento | 45 m/s (Personalizável) |
| Módulos por rastreador | ≤120 Módulos (Personalizáveis) |
| Materiais principais | Aço galvanizado a quente Q235B/Q355B, revestido com Zn-Al-Mg |
| Espessura média do revestimento | >80μm |
| Sistema de acionamento | Atuador Linear |
| Tipo de fundação | PHC/Estaca moldada in loco/Estaca de aço |
Sistema de controle
| Sistema de controle | MCU |
| Modo de rastreamento | Controle de tempo em circuito fechado + GPS |
| Precisão de rastreamento | <2° |
| Comunicação | Sem fio (ZigBee, LoRa); com fio (RS485) |
| Aquisição de pólvora | Alimentação externa/StringSupply/Autoalimentado |
| Recolhimento automático à noite | Sim |
| Recolhimento automático durante ventos fortes | Sim |
| Retrocesso otimizado | Sim |
| Grau de proteção | IP65 |
| Temperatura de trabalho | -30°C a 65°C |
| Anemômetro | Sim |
| Consumo de energia | 0,3 kWh por dia |
Cenários aplicáveis
▪ Usinas fotovoltaicas de grande escala instaladas no solo (terreno plano ou ligeiramente ondulado)
▪ Projetos híbridos de energia solar para agricultura e projetos híbridos de energia solar para pesca (a adequação precisa ser avaliada com base no tipo de fundação)
▪ Regiões de latitudes médias a altas, áreas com variações significativas no ângulo azimutal solar
▪ Centrais elétricas com determinados requisitos de confiabilidade do sistema e que desejam reduzir a frequência das inspeções de operação e manutenção.
▪ Locais de projeto com cobertura de comunicação sem fio ou ambientes propícios à instalação de linhas RS485.
Observações importantes:
▪ A velocidade operacional do vento de 18 m/s é um valor de referência padrão. Em projetos reais, podem ser implementados projetos personalizados com base na distribuição local da frequência do vento. Recomenda-se a realização de uma avaliação especializada em engenharia eólica em áreas com campos de vento complexos.
▪ A resistência ao vento de 45 m/s corresponde à norma ASCE 7-10: Os padrões de velocidade do vento para projeto podem variar dependendo da localização do projeto; verifique as normas locais.
▪ O número máximo de componentes (120 peças) depende do tamanho e peso de cada componente; a configuração real requer cálculo e confirmação com base no empuxo da haste de acionamento e na carga estrutural.
▪ Uma espessura de revestimento de zinco ≥65μm é um requisito de projeto comum; medidas anticorrosivas adicionais podem ser necessárias em ambientes altamente corrosivos (como áreas costeiras ou zonas industriais altamente poluídas).
▪ O consumo típico de energia em operação é de aproximadamente 0,3 kW·h/dia; o consumo real será afetado pela frequência de rastreamento, método de comunicação e reinicialização noturna.
▪ O tipo de fundação deve ser selecionado com base nas condições geológicas: estacas tubulares PHC são adequadas para camadas de solo mole, estacas moldadas in loco são adequadas para fundações rígidas e estacas de aço são adequadas para cenários temporários ou recicláveis.
▪ A função de reinicialização automática em caso de ventos fortes depende dos sinais do anemômetro; recomenda-se a calibração regular do anemômetro para evitar mau funcionamento ou atrasos na resposta.
▪ A função de rastreamento reverso pode reduzir o sombreamento durante as primeiras horas da manhã e ao entardecer, mas não consegue eliminar completamente os efeitos de sombra devido ao espaçamento da matriz e às limitações do terreno.
Resumo
Este sistema de rastreamento de eixo único combina uma estrutura de dupla articulação, controle de tempo em malha fechada e rastreamento por GPS, comunicação multiponto e múltiplos métodos de alimentação, tornando-o adequado para diversos tipos de usinas fotovoltaicas. O projeto do sistema incorpora dados de testes em túnel de vento, seleção de amortecedores, monitoramento independente e sistemas de alerta de falhas para equilibrar o aumento da geração de energia com a estabilidade operacional. Seus materiais estruturais e níveis de proteção permitem a operação contínua em regiões temperadas e algumas regiões de clima temperado frio. No geral, este é um produto de rastreamento de eixo único com vantagens significativas em termos de praticidade de engenharia, adaptabilidade ambiental e capacidade de personalização.
Referência do Projeto Solar First
Pontos de conhecimento relacionados
Este produto é um sistema de suporte de rastreamento horizontal de eixo único, usado principalmente em usinas fotovoltaicas para suportar e acionar o conjunto de módulos, acompanhando as mudanças no ângulo azimutal do sol. O sistema emprega controle independente e um design modular, reduzindo a quantidade de estacas de fundação necessárias em determinadas condições de terreno e garantindo compatibilidade com os módulos de grande porte atualmente disponíveis no mercado. Sua estrutura geral foi verificada por meio de testes em túnel de vento e é adequada para diversos cenários de usinas fotovoltaicas instaladas no solo.
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