Fotovoltaické sledovače: klíčové zkoušky a technické požadavky

Společnost Energy5 se vždy snažila dodávat na trh vysoce kvalitní systémy pro montáž fotovoltaických modulů. Neustálé zdokonalování sortimentu výrobků je také reakcí na mezinárodní trendy, které přispívají ke zvyšování výnosů z obnovitelných zdrojů energie. Na domácím i zahraničním trhu se objevuje stále více nabídek solárních sledovacích konstrukcí – na co se ale zaměřit při výběru správného systému?

Vzhledem k povaze automaticky řízených mobilních fotovoltaických konstrukcí je nutné provést zkoušky, které potvrdí technické a užitkové vlastnosti výrobku. K nim patří:

• testování cejchovaných modelů v aerodynamickém tunelu z hlediska konstrukčních vibrací a určení bezpečné polohy, v níž sledovací zařízení zůstane stabilní při normativním a nadnormativním větru v daném místě,
• testování celého systému na odolnost proti korozi,
• zkoušky hladiny akustického výkonu ovlivňujícího životní prostředí,  
• funkční a provozní zkoušky ložiskových pouzder, tlumičů nárazů, pohonných jednotek a uzemňovacích vodičů provedením stanoveného počtu pracovních cyklů odpovídajících uváděné životnosti systému,
• testování skutečného točivého momentu generovaného pohonnou jednotkou,
• MES analýza jednotlivých jednotek,
• příprava trojrozměrných konstrukčních návrhů pro různé délky sledovacího zařízení pro výběr tlumičů nárazů nivelizujících krouticí momenty a vibrace v konstrukci.  

Vývoj fotovoltaických sledovačů Energy5

Uvedení nové, optimalizované verze fotovoltaického sledovače pro velké farmy předcházel rozsáhlý a dlouhodobý vývoj. Přípravy na premiéru systému zahrnovaly především vytvoření firemní výzkumné laboratoře, v níž byly instalovány fotovoltaické sledovače. Testovaný systém vykonal téměř 11 000 pracovních cyklů, což odpovídá přibližně 30 letům nepřetržitého a bezporuchového provozu sledovacího systému. Během této doby byly sledovány všechny součásti sledovacího zařízení, které jsou zodpovědné za jeho funkčnost. Získané výsledky potvrdily správné upevnění fotovoltaických modulů a jejich dlouhodobou životnost.

Z hlediska bezpečnosti se potvrdilo, že testy makety sledovacího zařízení, vyrobené v měřítku 1:27, provedené v aerodynamickém tunelu externí laboratoře, jsou významné. Kontrolní zónu tvořil 4 metry dlouhý čtvercový tunel o rozměrech 2×2 metry. Díky použití sacího režimu v tunelu bylo možné dosáhnout rychlosti větru až 40 m/s. Výzkum zahrnoval osm zkoušek s těmito proměnnými:

• rychlost větru,
• úhel sklonu modulů v jedné řadě,
• použití tlumičů nárazů a jejich počet,
• rozmístění tlumičů,
• simulace přírodních terénních překážek a poruch závanu větru.

za zmínku, že zaujmutí bezpečné polohy je jednou z klíčových a zároveň požadovaných vlastností fotovoltaického sledovače, protože při překročení limitů konstrukce přesune moduly do polohy, která kompenzuje negativní účinky větru. Testy ukázaly nejoptimálnější nastavení sledovačů při normativních a nadnormativních rychlostech větru při použití zadaného počtu tlumičů a jejich rozmístění. Důležité je, že testy také potvrdily správnost upevnění fotovoltaických modulů při působení větru o rychlosti až 120 km/h. Fotovoltaický sledovač tak obdržel od zkušební laboratoře pozitivní hodnocení o odolnosti konstrukce vůči měnícím se povětrnostním podmínkám.

Vlastnosti fotovoltaického sledovače

Sledovací systém Energy5 je vyroben z černé oceli s antikorozní kovovou vrstvou nebo z pozinkované oceli. Pohyb jednotlivých řad modulů je umožněn pomocí ložiskových pouzder a individuálně naprogramovaných řídicích jednotek na základě astronomické ročenky a senzorů, které sledují povětrnostní podmínky v dané lokalitě. Sledovač od společnosti Energy5 se vyznačuje sníženým počtem montážních prvků, díky čemuž je jeho použití cenově atraktivní, přičemž použití redukované konstrukce usnadňuje provádění případné údržby.

Z hlediska bezpečného provozu fotovoltaických zařízení je obzvláště důležité, aby u sledovacích (mobilních) systémů bylo možné nastavit úhel sklonu modulů nejen ručně, ale i automaticky. Vedle mnoha dalších funkcí sledovacího zařízení hraje právě jeho schopnost detekovat změny počasí nejdůležitější roli při zajišťování odolnosti konstrukcí během v poslední době častých anomálií počasí. 

Nastavení sledovače lze konfigurovat prostřednictvím integrované síťové řídicí jednotky, která umožňuje účinnou detekci silného větru a rychlou reakci v případě překročení mezních hodnot. Systém komunikuje s uživatelem pomocí výstrah a alarmů a lze jej ovládat na dálku.

Mezi další vlastnosti síťové řídicí jednotky patří mimo jiné:

• 3D algoritmus Backtracking,
• ochrana proti nadměrnému zasněžení modulů,
• ochrana proti nadměrnému zasněžení modulů,
• vzdálená údržba a aktualizace firmwaru.

Energy5 opět potvrdila špičkovou kvalitu nabízených řešení. Optimalizovaný sledovací systém umožňuje instalovat moduly o délce až 98 metrů v jedné řadě a zvyšuje výnosy elektřiny až o 30 %! Důležité je, že všechna jednotlivá řešení společnosti Energy5 jsou chráněna patentovanou ochranou Alicante.

První fotovoltaické sledovače Energy5 již byly instalovány na solární farmě v severozápadním Polsku. Společnost podepsala další smlouvy na výrobu a dodávky sledovacích systémů pro výstavbu farem o výkonu přibližně 50 MW.