फोटोव्होल्टेइक, वैज्ञानिक संशोधन आणि शेती या सर्वांचा फायदा! पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर केसचे व्यापक विश्लेषण

पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकरचा गाभा सूर्याची स्थिती अचूकपणे समजून घेणे आणि ड्रायव्हिंग समायोजन करणे यात आहे. मी वेगवेगळ्या प्रकरणांमध्ये त्याचे अनुप्रयोग एकत्रित करेन आणि तीन प्रमुख दुव्यांमधून त्याच्या कार्य तत्त्वाचे तपशीलवार वर्णन करेन: सेन्सर शोधणे, नियंत्रण प्रणाली विश्लेषण आणि निर्णय घेणे आणि यांत्रिक ट्रान्समिशन समायोजन.

पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकरचे कार्य तत्व प्रामुख्याने सूर्याच्या स्थितीचे रिअल-टाइम निरीक्षण आणि अचूक नियंत्रण यावर आधारित आहे. सेन्सर्स, नियंत्रण प्रणाली आणि यांत्रिक ट्रान्समिशन उपकरणांच्या समन्वित ऑपरेशनद्वारे, ते खालीलप्रमाणे सूर्याचे स्वयंचलित ट्रॅकिंग साध्य करते:
सौर स्थिती शोधणे: पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर वास्तविक वेळेत सूर्याची स्थिती शोधण्यासाठी अनेक सेन्सरवर अवलंबून असतो. सामान्य सेन्सरमध्ये फोटोइलेक्ट्रिक सेन्सर आणि खगोलशास्त्रीय कॅलेंडर गणना पद्धतींचा समावेश आहे. फोटोइलेक्ट्रिक सेन्सर सहसा वेगवेगळ्या दिशानिर्देशांमध्ये वितरित केलेल्या अनेक फोटोव्होल्टेइक पेशींनी बनलेले असतात. जेव्हा सूर्यप्रकाश चमकतो तेव्हा प्रत्येक फोटोव्होल्टेइक सेलद्वारे प्राप्त होणाऱ्या प्रकाशाची तीव्रता वेगळी असते. वेगवेगळ्या फोटोव्होल्टेइक पेशींच्या आउटपुट सिग्नलची तुलना करून, सूर्याचे दिव्य आणि उंची कोन निश्चित केले जाऊ शकतात. खगोलीय कॅलेंडर गणना नियम पृथ्वीच्या क्रांती आणि सूर्याभोवती फिरण्याच्या नियमांवर आधारित आहेत, तारीख, वेळ आणि भौगोलिक स्थान यासारख्या माहितीसह, प्रीसेट गणितीय मॉडेल्सद्वारे आकाशात सूर्याची सैद्धांतिक स्थिती मोजण्यासाठी. मोठ्या प्रमाणात सौर ऊर्जा केंद्रांच्या बाबतीत, उच्च-परिशुद्धता सौर स्थिती सेन्सर सूर्याच्या दिव्य आणि उंची कोनांचे निरीक्षण करून त्यानंतरच्या समायोजनांसाठी डेटा समर्थन प्रदान करतात.

सिग्नल प्रक्रिया आणि नियंत्रण निर्णय घेणे: सेन्सरद्वारे शोधलेला सौर स्थिती सिग्नल नियंत्रण प्रणालीमध्ये प्रसारित केला जातो, जो सहसा एम्बेडेड मायक्रोप्रोसेसर किंवा संगणक नियंत्रण प्रणाली असतो. नियंत्रण प्रणाली सिग्नलचे विश्लेषण आणि प्रक्रिया करते, सेन्सरद्वारे शोधलेल्या सूर्याच्या वास्तविक स्थितीची फोटोव्होल्टेइक पॅनेल किंवा निरीक्षण उपकरणाच्या वर्तमान कोनाशी तुलना करते आणि समायोजित करण्याची आवश्यकता असलेल्या कोनातील फरकाची गणना करते. त्यानंतर, प्रीसेट नियंत्रण धोरण आणि अल्गोरिदमच्या आधारे, कोन समायोजनासाठी यांत्रिक ट्रान्समिशन डिव्हाइस चालविण्यासाठी संबंधित नियंत्रण सूचना तयार केल्या जातात. खगोलीय वैज्ञानिक संशोधन निरीक्षण प्रकरणांमध्ये, संगणक सॉफ्टवेअरद्वारे निरीक्षण पॅरामीटर्स सेट केल्यानंतर, नियंत्रण प्रणाली प्रीसेट प्रोग्रामनुसार निरीक्षण उपकरणाचा कोन कसा समायोजित करायचा याचे स्वयंचलितपणे विश्लेषण करू शकते आणि निर्णय घेऊ शकते.

यांत्रिक प्रसारण आणि कोन समायोजन: नियंत्रण प्रणालीद्वारे जारी केलेल्या सूचना यांत्रिक प्रसारण उपकरणावर प्रसारित केल्या जातात. सामान्य यांत्रिक प्रसारण पद्धतींमध्ये इलेक्ट्रिक पुश रॉड्स, गीअर्स किंवा लीड स्क्रूसह एकत्रित स्टेपर मोटर्स इत्यादींचा समावेश आहे. सूचना मिळाल्यानंतर, यांत्रिक प्रसारण उपकरण फोटोव्होल्टेइक पॅनेल सपोर्ट किंवा निरीक्षण उपकरण सपोर्टला आवश्यकतेनुसार फिरवण्यासाठी किंवा झुकण्यासाठी चालवेल, फोटोव्होल्टेइक पॅनेल किंवा निरीक्षण उपकरणे सूर्यप्रकाशाला लंब किंवा विशिष्ट कोनात समायोजित करेल. उदाहरणार्थ, कृषी हरितगृह फोटोव्होल्टेइक सिस्टमच्या बाबतीत, एकल-अक्ष पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर नियंत्रण प्रणालीच्या सूचनांनुसार यांत्रिक प्रसारण उपकरणांद्वारे फोटोव्होल्टेइक पॅनेलचा कोन समायोजित करतो, याची खात्री करतो की सौर किरणोत्सर्गाचे कार्यक्षम स्वागत साध्य करताना पिकांना पुरेसा प्रकाश मिळेल.

अभिप्राय आणि सुधारणा: ट्रॅकिंगची अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी, सिस्टम एक अभिप्राय यंत्रणा देखील सादर करेल. फोटोव्होल्टेइक पॅनेल किंवा निरीक्षण उपकरणांच्या वास्तविक कोनाचे रिअल टाइममध्ये निरीक्षण करण्यासाठी आणि या कोनाची माहिती नियंत्रण प्रणालीला परत देण्यासाठी यांत्रिक ट्रान्समिशन उपकरणांवर अँगल सेन्सर स्थापित केले जातात. नियंत्रण प्रणाली वास्तविक कोनाची तुलना लक्ष्य कोनाशी करते. जर काही विचलन आढळले तर ते कोन दुरुस्त करण्यासाठी आणि ट्रॅकिंग अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी पुन्हा समायोजन सूचना जारी करेल. सतत शोध, गणना, समायोजन आणि अभिप्रायाद्वारे, पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर सूर्याच्या स्थितीत होणारे बदल सतत आणि अचूकपणे ट्रॅक करू शकतो.
मोठ्या प्रमाणात असलेल्या सौर ऊर्जा केंद्रांच्या वीज निर्मिती कार्यक्षमतेत सुधारणा करण्याचे एक उदाहरण
(१) प्रकल्पाची पार्श्वभूमी
अमेरिकेतील एका मोठ्या प्रमाणात जमिनीवर बसवलेल्या सौरऊर्जा केंद्राची स्थापित क्षमता ५० मेगावॅट आहे. सुरुवातीला त्यांनी फोटोव्होल्टेइक पॅनेल बसवण्यासाठी स्थिर कंस वापरले. सूर्याच्या स्थितीत होणाऱ्या बदलांचे प्रत्यक्ष वेळेत निरीक्षण करण्यास असमर्थतेमुळे, फोटोव्होल्टेइक पॅनेलद्वारे प्राप्त होणाऱ्या सौर किरणोत्सर्गाचे प्रमाण मर्यादित होते, ज्यामुळे वीज निर्मिती कार्यक्षमता तुलनेने कमी होती. विशेषतः पहाटे आणि संध्याकाळी उशिरा आणि ऋतूंच्या संक्रमणादरम्यान, वीज निर्मितीचे नुकसान लक्षणीय होते. पॉवर स्टेशनची वीज निर्मिती कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी, पॉवर स्टेशनच्या ऑपरेटरने स्वयंचलित सौर ट्रॅकर सुरू करण्याचा निर्णय घेतला आहे.
(२) उपाय
पॉवर स्टेशनमधील बॅचेसमध्ये फोटोव्होल्टेइक पॅनल ब्रॅकेट बदला आणि ड्युअल-अॅक्सिस पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर्स स्थापित करा. हा ट्रॅकर उच्च-परिशुद्धता सौर स्थिती सेन्सर्सद्वारे रिअल टाइममध्ये सूर्याच्या दिग्गज आणि उंचीच्या कोनांचे निरीक्षण करतो. प्रगत नियंत्रण प्रणालीसह एकत्रित, ते फोटोव्होल्टेइक पॅनल्सचा कोन स्वयंचलितपणे समायोजित करण्यासाठी ब्रॅकेट चालवते, ज्यामुळे फोटोव्होल्टेइक पॅनल्स नेहमी सूर्यप्रकाशाला लंब असतात याची खात्री होते. दरम्यान, रिमोट मॉनिटरिंग आणि फॉल्ट अर्ली वॉर्निंग मिळविण्यासाठी ट्रॅकर पॉवर स्टेशनच्या बुद्धिमान व्यवस्थापन प्रणालीशी जोडलेला आहे.
(३) अंमलबजावणीचा परिणाम
पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर बसवल्यानंतर, सौर ऊर्जा केंद्राची वीज निर्मिती कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारली आहे. आकडेवारीनुसार, वार्षिक वीज निर्मिती पूर्वीच्या तुलनेत २५% ते ३०% वाढली आहे, ज्यामुळे सरासरी दैनंदिन वीज निर्मितीत लक्षणीय वाढ झाली आहे. हिवाळा आणि पावसाळी दिवसांसारख्या खराब प्रकाश परिस्थितीच्या काळात, वीज निर्मितीचा फायदा आणखी लक्षणीय असतो. वीज केंद्राच्या गुंतवणुकीवरील परतावा लक्षणीयरीत्या वाढला आहे आणि उपकरणांच्या नूतनीकरणाचा खर्च वेळापत्रकापेक्षा २ ते ३ वर्षे आधी वसूल होईल अशी अपेक्षा आहे.

खगोलशास्त्रीय वैज्ञानिक संशोधन निरीक्षणांमध्ये अचूक स्थान निश्चित करण्याचे एक उदाहरण
(१) प्रकल्पाची पार्श्वभूमी
जेव्हा रशियामधील एक विशिष्ट खगोलशास्त्रीय संशोधन संस्था सौर निरीक्षण संशोधन करत होती, तेव्हा निरीक्षण उपकरणांचे पारंपारिक मॅन्युअल समायोजन सूर्याच्या उच्च-परिशुद्धता आणि दीर्घकालीन ट्रॅकिंग आणि निरीक्षणाची मागणी पूर्ण करू शकत नव्हते, ज्यामुळे सतत आणि अचूक सौर डेटा मिळवणे कठीण झाले. वैज्ञानिक संशोधन आणि निरीक्षणाची पातळी वाढविण्यासाठी, संस्थेने निरीक्षणात मदत करण्यासाठी पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर्स वापरण्याचा निर्णय घेतला आहे.
(२) उपाय
वैज्ञानिक संशोधनासाठी विशेषतः डिझाइन केलेला उच्च-परिशुद्धता पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर निवडला आहे. या ट्रॅकरची स्थिती अचूकता 0.1° पर्यंत पोहोचू शकते आणि त्यात उच्च स्थिरता आणि हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता आहे. ट्रॅकर योग्यरित्या जोडलेला आहे आणि सौर दुर्बिणी आणि स्पेक्ट्रोमीटर सारख्या वैज्ञानिक संशोधन निरीक्षण उपकरणांसह अचूकपणे कॅलिब्रेट केलेला आहे. निरीक्षण पॅरामीटर्स संगणक सॉफ्टवेअरद्वारे सेट केले जातात, ज्यामुळे ट्रॅकर प्रीसेट प्रोग्रामनुसार निरीक्षण उपकरणाचा कोन स्वयंचलितपणे समायोजित करू शकतो आणि वास्तविक वेळेत सूर्याचा मार्ग ट्रॅक करू शकतो.
(३) अंमलबजावणीचा परिणाम
पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर वापरात आणल्यानंतर, संशोधक सूर्याचे दीर्घकालीन आणि उच्च-परिशुद्धता ट्रॅकिंग आणि निरीक्षण सहजपणे साध्य करू शकतात. निरीक्षण डेटाची सातत्य आणि अचूकता लक्षणीयरीत्या सुधारली गेली आहे, ज्यामुळे अकाली उपकरण समायोजनामुळे होणारे डेटा नुकसान आणि त्रुटी प्रभावीपणे कमी झाल्या आहेत. या ट्रॅकरच्या मदतीने, संशोधन पथकाने अधिक मुबलक सौर क्रियाकलाप डेटा यशस्वीरित्या मिळवला आणि सनस्पॉट संशोधन आणि कोरोनल निरीक्षण यासारख्या क्षेत्रात अनेक महत्त्वाचे वैज्ञानिक संशोधन परिणाम साध्य केले.

कृषी हरितगृहांमध्ये फोटोव्होल्टेइक प्रणालींच्या सहयोगी ऑप्टिमायझेशनचे एक उदाहरण
(१) प्रकल्पाची पार्श्वभूमी
ब्राझीलमधील एका विशिष्ट कृषी फोटोव्होल्टेइक एकात्मिक ग्रीनहाऊसमध्ये, फोटोव्होल्टेइक पॅनेल एका निश्चित पद्धतीने स्थापित केले जातात. ग्रीनहाऊसमधील पिकांची प्रकाश मागणी पूर्ण करताना, ते वीज निर्मितीसाठी सौर ऊर्जेचा पूर्णपणे वापर करू शकत नाही. कृषी उत्पादन आणि फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीचे समन्वित ऑप्टिमायझेशन साध्य करण्यासाठी आणि ग्रीनहाऊसचे व्यापक उत्पन्न वाढवण्यासाठी, ऑपरेटरने पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर्स स्थापित करण्याचा निर्णय घेतला आहे.
(२) उपाय
एकल-अक्ष पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर बसवा. हा ट्रॅकर सूर्याच्या स्थितीनुसार फोटोव्होल्टेइक पॅनल्सचा कोन समायोजित करू शकतो. ग्रीनहाऊसमधील पिकांसाठी सूर्यप्रकाशाचा कालावधी आणि तीव्रता सुनिश्चित करण्याच्या तत्त्वाखाली, तो जास्तीत जास्त प्रमाणात सौर किरणे प्राप्त करू शकतो. बुद्धिमान नियंत्रण प्रणालीद्वारे, फोटोव्होल्टेइक पॅनल्सची कोन समायोजन श्रेणी सेट केली जाऊ शकते जेणेकरून फोटोव्होल्टेइक पॅनल्समधून जास्त सूर्यप्रकाश रोखला जाऊ नये आणि पिकांच्या वाढीवर परिणाम होऊ नये. दरम्यान, पिकांच्या वाढीच्या गरजेनुसार फोटोव्होल्टेइक पॅनल्सचा कोन रिअल टाइममध्ये समायोजित करण्यासाठी ट्रॅकर ग्रीनहाऊसच्या पर्यावरणीय देखरेख प्रणालीशी जोडला जातो.
(३) अंमलबजावणीचा परिणाम
पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर बसवल्यानंतर, कृषी ग्रीनहाऊसच्या फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीमध्ये सुमारे २०% वाढ झाली आहे, ज्यामुळे पिकांच्या सामान्य वाढीवर परिणाम न होता सौर ऊर्जा संसाधनांचा कार्यक्षम वापर साध्य झाला आहे. अधिक समान प्रकाश परिस्थितीमुळे ग्रीनहाऊसमधील पिके चांगली वाढतात आणि उत्पादन आणि गुणवत्ता दोन्ही सुधारली आहे. शेती आणि फोटोव्होल्टेइक उद्योगातील समन्वय उल्लेखनीय आहे आणि ग्रीनहाऊसचे एकूण उत्पन्न पूर्वीच्या तुलनेत १५% ते २०% वाढले आहे.

वरील प्रकरणे वेगवेगळ्या क्षेत्रात पूर्णपणे स्वयंचलित सौर ट्रॅकर्सच्या अनुप्रयोगातील कामगिरीचे प्रदर्शन करतात. जर तुम्हाला विशिष्ट परिस्थितीच्या प्रकरणांबद्दल अधिक जाणून घ्यायचे असेल किंवा सामग्री सुधारणेसाठी काही दिशानिर्देश असतील तर कृपया मला कधीही मोकळ्या मनाने सांगा.

कृपया होंडे टेक्नॉलॉजी कंपनी लिमिटेडशी संपर्क साधा.

दूरध्वनी: +८६-१५२१०५४८५८२

Email: info@hondetech.com

कंपनीची वेबसाइट:www.hondetechco.com