The work presents the design and the physical construction of a test stand consisting of a two-axis tracking installation with astronomical positioning and a fixed structure with the specific surface inclination angle (determined through the power efficiency optimization process) and the azimuth angle. On the basis of the analyses as well as the model tests performed, the control type and the components, such as: the power inverter, monitoring devices and external radiation power density sensors were selected. The system makes it possible to perform measurements of electric energy generation throughout the year and to estimate the efficiency of the tracking structures used in the conditions specific to the city of Poznań.
PL
W pracy przedstawiono projekt oraz realizację stanowiska składającego się z układu nadążnego dwuosiowego z pozycjonowaniem astronomicznym i układu stacjonarnego pracującego z kątem pochylenia płaszczyzny (określonym na podstawie obliczeń optymalizacyjnych) i kątem azymutu. Na podstawie wstępnych analiz i obliczeń modelowych określono rodzaj sterowania jak również dobrano: mikroinwertery, układ monitoringu oraz czujniki gęstości mocy promieniowania słonecznego. System umożliwia przeprowadzenie pomiarów całorocznych produkcji energii elektrycznej oraz oszacowanie wydajności jednostki nadążnej dla warunków odpowiadających miastu Poznań.
The power density of solar radiation reaching the surface of a photovoltaic module constitutes a factor which is crucial for the amount of electric energy generated by the system. The value of the power generated can be increased as a result of using tracking systems which trace the apparent movement of the Sun in the sky. The power density of radiation is a function of multiple variables, such as: the latitude, the solar declination angle and the hour angle. For a stationary PV structure, it is important to assure optimal satial orientation of the receiver which guarantees maximum energy gain. Optimization is performed in yearly cycles, or in shorter cycles [1,2]. The positioning of the PV receiver in tracking systems can be performed with the use of an external sensor which determines the current value and the direction of solar radiation or by means of astronomical control for the hour of the day and for the day of the year [3]. Such a solution was implemented in the system under analysis.
PL
Gęstość mocy promieniowania słonecznego, docierającego do powierzchni modułu fotowoltaicznego, stanowi czynnik decydujący o wielkości mocy elektrycznej generowanej przez układ. Zdefiniowanie parametrów elektrycznych dla strony stałoprądowej DC oraz sprawności falowników klasy mikro, pozwala na jednoznaczne określenie wielkości parametrów dla sygnałów okresowo zmiennych. Wartość generowanej mocy może zostać zwiększona, w wyniku zastosowania układów nadążnych, śledzących pozorny ruch Słońca na nieboskłonie. Gęstość mocy promieniowania jest funkcją wielu zmiennych, takich jak: szerokość geograficzna, kąt deklinacji słonecznej czy kąt godzinny. Dla konstrukcji PV stacjonarnej ważne jest zapewnienie optymalnej orientacji przestrzennej odbiornika, zapewniającej maksymalny zysk energetyczny. Optymalizację przeprowadza się w cyklu całorocznym, względnie krótszym [1,2]. W układach nadążnych pozycjonowanie odbiornika PV można przeprowadzać przy zastosowaniu zewnętrznego czujnika, określającego aktualne wartość i kierunek promieniowania lub w wyniku sterowania astronomicznego, dla godziny dnia i dnia roku [3]. Takie rozwiązanie zostało zaimplementowane w analizowanym układzie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.