Inti dari pelacak surya otomatis penuh terletak pada persepsi posisi matahari yang akurat dan penyesuaian penggerak. Saya akan menggabungkan penerapannya dalam berbagai kasus dan menguraikan prinsip kerjanya secara detail dari tiga aspek utama: deteksi sensor, analisis dan pengambilan keputusan sistem kontrol, serta penyesuaian transmisi mekanis.
Prinsip kerja pelacak surya otomatis penuh terutama didasarkan pada pemantauan waktu nyata dan kontrol presisi posisi matahari. Melalui kerja sama yang terkoordinasi antara sensor, sistem kontrol, dan perangkat transmisi mekanis, alat ini mencapai pelacakan matahari otomatis, sebagai berikut:
Deteksi posisi matahari: Pelacak surya otomatis penuh mengandalkan beberapa sensor untuk mendeteksi posisi matahari secara real-time. Sensor yang umum digunakan adalah kombinasi sensor fotolistrik dan metode perhitungan kalender astronomi. Sensor fotolistrik biasanya terdiri dari beberapa sel fotovoltaik yang tersebar di berbagai arah. Saat sinar matahari bersinar, intensitas cahaya yang diterima oleh setiap sel fotovoltaik berbeda. Dengan membandingkan sinyal keluaran dari berbagai sel fotovoltaik, sudut azimuth dan elevasi matahari dapat ditentukan. Aturan perhitungan kalender astronomi didasarkan pada hukum revolusi dan rotasi Bumi mengelilingi Matahari, dikombinasikan dengan informasi seperti tanggal, waktu, dan lokasi geografis, untuk menghitung posisi teoritis Matahari di langit melalui model matematika yang telah ditentukan sebelumnya. Dalam kasus pembangkit listrik tenaga surya skala besar, sensor posisi matahari presisi tinggi menyediakan dukungan data untuk penyesuaian selanjutnya dengan memantau sudut azimuth dan elevasi matahari.
Pemrosesan sinyal dan pengambilan keputusan kontrol: Sinyal posisi matahari yang terdeteksi oleh sensor ditransmisikan ke sistem kontrol, yang biasanya berupa mikroprosesor tertanam atau sistem kontrol komputer. Sistem kontrol menganalisis dan memproses sinyal, membandingkan posisi matahari aktual yang terdeteksi oleh sensor dengan sudut panel fotovoltaik atau peralatan observasi, dan menghitung selisih sudut yang perlu disesuaikan. Kemudian, berdasarkan strategi dan algoritma kontrol yang telah ditetapkan, instruksi kontrol yang sesuai dihasilkan untuk menggerakkan perangkat transmisi mekanis guna menyesuaikan sudut. Dalam kasus observasi penelitian ilmiah astronomi, setelah parameter observasi diatur melalui perangkat lunak komputer, sistem kontrol dapat secara otomatis menganalisis dan memutuskan cara menyesuaikan sudut peralatan observasi sesuai dengan program yang telah ditetapkan.
Transmisi Mekanis dan Penyesuaian Sudut: Instruksi yang dikeluarkan oleh sistem kontrol ditransmisikan ke perangkat transmisi mekanis. Metode transmisi mekanis yang umum meliputi batang dorong elektrik, motor stepper yang dikombinasikan dengan roda gigi atau sekrup pengarah, dll. Setelah menerima instruksi, perangkat transmisi mekanis akan menggerakkan penyangga panel fotovoltaik atau penyangga peralatan observasi untuk berputar atau miring sesuai kebutuhan, menyesuaikan panel fotovoltaik atau peralatan observasi agar tegak lurus atau membentuk sudut tertentu terhadap sinar matahari. Misalnya, dalam kasus sistem fotovoltaik rumah kaca pertanian, pelacak surya otomatis sumbu tunggal menyesuaikan sudut panel fotovoltaik melalui perangkat transmisi mekanis sesuai dengan instruksi sistem kontrol, memastikan tanaman menerima cahaya yang cukup sekaligus mencapai penerimaan radiasi matahari yang efisien.
Umpan Balik dan Koreksi: Untuk memastikan akurasi pelacakan, sistem juga akan menerapkan mekanisme umpan balik. Sensor sudut biasanya dipasang pada perangkat transmisi mekanis untuk memantau sudut aktual panel fotovoltaik atau peralatan observasi secara real-time dan mengirimkan informasi sudut ini ke sistem kontrol. Sistem kontrol membandingkan sudut aktual dengan sudut target. Jika terjadi deviasi, sistem akan mengeluarkan instruksi penyesuaian lagi untuk mengoreksi sudut dan memastikan akurasi pelacakan. Melalui deteksi, kalkulasi, penyesuaian, dan umpan balik yang berkelanjutan, pelacak surya otomatis penuh dapat melacak perubahan posisi matahari secara terus-menerus dan akurat.
Kasus peningkatan efisiensi pembangkitan listrik pada pembangkit listrik tenaga surya skala besar
(1) Latar Belakang Proyek
Sebuah pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) skala besar yang terpasang di tanah di Amerika Serikat memiliki kapasitas terpasang 50 megawatt. Awalnya, PLTS ini menggunakan braket tetap untuk memasang panel fotovoltaik. Karena ketidakmampuan untuk memantau perubahan posisi matahari secara langsung (real-time), jumlah radiasi matahari yang diterima oleh panel fotovoltaik terbatas, sehingga mengakibatkan efisiensi pembangkitan daya yang relatif rendah. Kehilangan daya yang signifikan, terutama pada pagi dan sore hari, serta selama pergantian musim, sangat terasa. Untuk meningkatkan efisiensi pembangkitan daya, operator PLTS telah memutuskan untuk memasang pelacak surya otomatis.
(2) Solusi
Ganti braket panel fotovoltaik secara bertahap di dalam pembangkit listrik dan pasang pelacak surya otomatis ganda. Pelacak ini memantau sudut azimuth dan elevasi matahari secara real-time melalui sensor posisi surya presisi tinggi. Dikombinasikan dengan sistem kontrol canggih, pelacak ini menggerakkan braket untuk secara otomatis menyesuaikan sudut panel fotovoltaik, memastikan panel fotovoltaik selalu tegak lurus terhadap sinar matahari. Sementara itu, pelacak terhubung ke sistem manajemen cerdas pembangkit listrik untuk mencapai pemantauan jarak jauh dan peringatan dini kerusakan.
(3) Efek Implementasi
Setelah pemasangan pelacak surya otomatis penuh, efisiensi pembangkit listrik tenaga surya telah meningkat secara signifikan. Statistik menunjukkan bahwa pembangkit listrik tahunan meningkat 25% hingga 30% dibandingkan sebelumnya, dengan peningkatan signifikan pada rata-rata pembangkit listrik harian. Keunggulan pembangkit listrik ini semakin terasa pada periode dengan pencahayaan redup seperti musim dingin dan hujan. Pengembalian investasi pembangkit listrik telah meningkat secara signifikan, dan biaya renovasi peralatan diperkirakan akan pulih 2 hingga 3 tahun lebih cepat dari jadwal.
Sebuah kasus penentuan posisi yang tepat dalam pengamatan penelitian ilmiah astronomi
(1) Latar Belakang Proyek
Ketika sebuah lembaga penelitian astronomi di Rusia melakukan penelitian observasi matahari, pengaturan manual peralatan observasi tradisional tidak dapat memenuhi kebutuhan pelacakan dan observasi matahari yang presisi tinggi dan berjangka panjang, sehingga sulit untuk memperoleh data matahari yang berkelanjutan dan akurat. Untuk meningkatkan kualitas penelitian dan observasi ilmiah, lembaga tersebut memutuskan untuk menggunakan pelacak matahari otomatis penuh untuk membantu observasi.
(2) Solusi
Pelacak surya otomatis penuh berpresisi tinggi yang dirancang khusus untuk penelitian ilmiah telah dipilih. Akurasi posisi pelacak ini dapat mencapai 0,1°, serta memiliki stabilitas dan kemampuan anti-interferensi yang tinggi. Pelacak ini terhubung secara kaku dan dikalibrasi secara presisi dengan peralatan observasi penelitian ilmiah seperti teleskop surya dan spektrometer. Parameter observasi diatur melalui perangkat lunak komputer, memungkinkan pelacak untuk secara otomatis menyesuaikan sudut peralatan observasi sesuai dengan program yang telah ditetapkan dan melacak lintasan matahari secara real-time.
(3) Efek Implementasi
Setelah pelacak surya otomatis penuh ini digunakan, para peneliti dapat dengan mudah mencapai pelacakan dan pengamatan matahari jangka panjang dengan presisi tinggi. Kontinuitas dan akurasi data pengamatan telah ditingkatkan secara signifikan, sehingga secara efektif mengurangi kehilangan data dan kesalahan akibat penyesuaian peralatan yang tidak tepat waktu. Dengan bantuan pelacak ini, tim peneliti berhasil memperoleh data aktivitas matahari yang lebih lengkap dan mencapai banyak hasil penelitian ilmiah penting di berbagai bidang seperti penelitian bintik matahari dan pengamatan korona.
Kasus optimasi kolaboratif sistem fotovoltaik di rumah kaca pertanian
(1) Latar Belakang Proyek
Di sebuah rumah kaca fotovoltaik pertanian terpadu di Brasil, panel fotovoltaik dipasang secara permanen. Meskipun memenuhi kebutuhan cahaya tanaman di dalam rumah kaca, panel tersebut tidak dapat sepenuhnya memanfaatkan energi matahari untuk pembangkit listrik. Untuk mencapai optimalisasi produksi pertanian dan pembangkit listrik fotovoltaik yang terkoordinasi, serta meningkatkan pendapatan komprehensif rumah kaca, operator telah memutuskan untuk memasang pelacak surya otomatis penuh.
(2) Solusi
Pasang pelacak surya otomatis penuh sumbu tunggal. Pelacak ini dapat menyesuaikan sudut panel fotovoltaik sesuai dengan posisi matahari. Dengan prinsip memastikan durasi dan intensitas sinar matahari bagi tanaman di dalam rumah kaca, pelacak ini dapat menerima radiasi matahari secara maksimal. Melalui sistem kontrol cerdas, rentang penyesuaian sudut panel fotovoltaik dapat diatur untuk mencegah penghalang sinar matahari berlebih dari panel fotovoltaik agar tidak memengaruhi pertumbuhan tanaman. Pelacak ini juga terhubung dengan sistem pemantauan lingkungan rumah kaca untuk menyesuaikan sudut panel fotovoltaik secara real-time sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan tanaman.
(3) Efek Implementasi
Setelah memasang pelacak surya otomatis penuh, pembangkit listrik tenaga surya rumah kaca pertanian telah meningkat sekitar 20%, mencapai pemanfaatan sumber daya energi surya yang efisien tanpa memengaruhi pertumbuhan tanaman secara normal. Tanaman di rumah kaca tumbuh dengan baik berkat kondisi cahaya yang lebih merata, dan hasil panen serta kualitasnya pun meningkat. Sinergi antara pertanian dan industri fotovoltaik sangat luar biasa, dan pendapatan rumah kaca secara keseluruhan telah meningkat 15% hingga 20% dibandingkan sebelumnya.
Kasus-kasus di atas menunjukkan pencapaian penerapan pelacak surya otomatis penuh di berbagai bidang. Jika Anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang kasus-kasus skenario spesifik atau memiliki arahan untuk modifikasi konten, silakan beri tahu saya kapan saja.
Silakan menghubungi Honde Technology Co., LTD.
Telp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Situs web perusahaan:www.hondetechco.com
Waktu posting: 18-Jun-2025