دنبال گر دو محوره خورشیدی

دنبالگرهای دو محوره خورشیدی از تکنولوژی پیشرفته استفاده می‌کنند تا با دقت بالا جهت و ارتفاع سلول‌های خورشیدی را تنظیم کنند. این امکان به آنها داده می‌شود که بهترین زاویه‌ها را برای جذب نور خورشید در طول روز حفظ کنند. دنبالگرهای دو محوره با دقت بیشتری موقعیت خورشید را پیگیری می‌کنند و این باعث افزایش بهره‌وری تولید انرژی خورشیدی می‌شود.

با توجه به افزایش روز افزون استفاده از انرژی های نو بازدهی پنل های خورشیدی از نکات تاثیرگذار در استفاده تجاری از این محصول می باشد. دنبال گر دو محوره خورشیدی با استفاده از سنسورهای نوری شدت تابش خورشید و جهت تابش را اندازه می گیرد و به موتورها فرمان حرکت می دهد و حرکت در دو جهت روزانه(azimuth) و جهت سالیانه(altitude) انجام می پذیرد.
برد الکترونیکی طراحی شده فرمان را از سنسور ها دریافت می کند به موتورها منتقل می کند تا براساس کدنویسی صورت پذیرفته موتورها حرکت کنند در مواردی چون هوای ابری و از دست رفتن سنسورها و وقوع سایر خطاها الگوریتمی طراحی شده که کنترل را به دست می گیرد و قابلیت انجام عمل دنبال گری با هدفگذاری حداکثر تولید انرژی برای پنل خورشیدی را اجرا می کند.

مشخصات فنی دقيق دنبال گر دو محوره خورشیدی

تفکیک رنج شدت تابش

تفکیک رنج شدت تابش (جهت تشخیص بازه زمانی که عمل دنبال گری انجام می گیرد صبح(عصر) یا ظهر جهت استفاده در الگوریتم طراحی شده)

دقت در عملکرد سنسورها

در صورت از دست رفتن سنسورهای نوری به دلیل خرابی یا حضور یک شی خارجی الگوریتم قابلیت تشخیص عدم صحت عملکرد سنسورها را دارد و به حالت استفاده از الگوریتم ریاضی سویچ می کند(به طور تقریبی هر درجه 4 دقیقه ) به حرکت خود ادامه می دهد.

جذب حداکثر توان

جذب حداکثر توان براساس الگوریتم طراحی شده در هوای ابری با رو به آسمان شدن پنل خورشیدی(در حالت ناپدید خورشید جهت پنل بایستی رو به آسمان باشد تا توان ماکزیمم دریافت کند)

تداخل حلقه ها

با توجه به تغییر زاویه حرکتی در دو محور نیاز به تغییر مداوم موتورها وجود دارد اما با تنظیم زاویه حرکت سالیانه(altitude) در ابتدای حرکت در هر صبح و تثبیت تا آخر روز عملا استقلال حلقه ها انجام می پذیرد و بر روی یکدیگر تاثیر نمی گذارند.

صرفه جویی در هزینه

تعیین نقطه شروع روز بعد براساس نقطه پایان روز قبل جهت جلوگیری از حرکت اضافه پنل جهت رسیدن به نقطه شروع دنبال گری و عدم نیاز به سنسور قطع و وصل شروع و پایان و علنا صرفه جویی در هزینه و چابک سازی سیستم می باشد.

بلوک دیاگرام و اجزای دنبالگر خورشیدی

دنبالگر خورشیدی از سنسورهای خورشیدی برای اندازه‌گیری نور خورشید و سنسورهای زاویه برای تعیین موقعیت خورشید استفاده می‌کند. سیستم کنترل با برنامه‌ریزی هوشمندانه حرکات دنبالگر را تنظیم می‌کند. سازه مکانیکی با اجزاء مانند پایه و دستگاه‌های مکانیکی برای حرکت دنبالگر طراحی شده است. ماژول‌های خورشیدی با سلول‌های خورشیدی نور را به انرژی تبدیل می‌کنند.سیستم تغذیه با باتری یا سیستم تغذیه پاک انرژی را جهت استفاده در شب یا در شرایط نور کم فراهم می‌کند. واحد ارتباطی از وای‌فای و دیگر اتصالات استفاده می‌کند تا اطلاعات را به سیستم‌های دیگر منتقل کند یا از راه دور مانیتورینگ شود.

اجزای سخت افزاری دنبالگر خورشیدی

دنبالگرهای خورشیدی (ترکیبی از سیستم‌های مکانیکی و الکترونیکی) برای تعقیب حرکت خورشید به منظور بهینه‌سازی دریافت نور خورشیدی و افزایش بهره‌وری سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها شامل اجزاء مختلف سخت‌افزاری هستند. البته، اجزاء دقیق هر دنبالگر ممکن است بسته به نوع و کاربرد خاص آن متفاوت باشد.

دنبالگرهای خورشیدی شامل اجزاء مکانیکی مانند پایه و دستگاه‌های حرکتی، سنسورهای خورشیدی و زاویه، سیستم کنترل با کنترل‌گر و الکترونیک‌های کنترلی، نظام تغذیه با باتری، سایه دهنده برای مدیریت نور، سلول‌های خورشیدی به عنوان منبع انرژی، و اجزاء ارتباطی و مانیتورینگ از جمله وای‌فای و سنسورهای دما می‌باشد.

فناوری های خاص و متمايزکننده، چالشهای فناورانه در توسعه محصول

در توسعه دنبالگر خورشیدی، فناوری‌های خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد که به محصول تمایز و هویتی خاص می‌بخشند. از جمله این فناوری‌ها می‌توان به هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، شبکه‌های ارتباطی اینترنت اشیا (IoT)، سنسورهای پیشرفته، سیستم‌های تحلیل داده، و مصرف انرژی پایین اشاره کرد. با این وجود، در مسیر توسعه دنبالگرهای خورشیدی نیز چالش‌های فناورانه وجود دارد. این چالش‌ها شامل پیش‌بینی دقیق حرکت خورشید، انطباق با شرایط محیطی مختلف، مقاومت در برابر شرایط آب و هوا، امنیت اطلاعات جمع‌آوری شده، و هماهنگی با تکنولوژی‌های موجود در حوزه انرژی خورشیدی می‌باشد.

سير توسعه فنی دنبالگر خورشیدی

در وهله اول دنبال گر دومحوره ساده که فقط جهت خورشید را دنبال می کند طراحی گردید و سپس با تست های میدانی که صورت می پذیرفت ایرادات آشکار گردید و مشکل دنبال گری در هوای ابری به وجود آمد و با استفاده از توسعه الگوریتم طراحی و در نظر گرفتن احتمال قطعی اطلاعات ارسالی توسط GPS و خطای روش ریاضی بدین نتیجه رسیدیم که بایستی از الگوریتمی استفاده کرد که با در نظر گرفتن خطاهای احتمالی بهترین تصمیم را بگیرد و الگوریتم اخیر طراحی شده در هوای ابری رو به آسمان قرار می گیرد و در صورت قطعی سنسور سیستم را تا رسیذن به حالت نهایی هدایت می کند با توسعه سیستم با استفاده از الگوریتم توسعه یافته سنسورهای انتهایی جهت تشخیص و قطعی عدم حرکت نیز برداشته شد تا سیستم ساده تر و پابک تر گردد و در ادامه توسعه سیستم تداخل حلقه های سیستم حذف گردید.