Proiectarea unui sistem de orientare

1. Formularea temei de proiect:

Să se realizeze proiectarea constructivă a unui sistemului mecanic de orientare a panourilor fotovoltaice.

2. Date de proiectare:

- Numărul de panouri: N = 4 ;

- Dimensiunile panourilor: L x l x h 1000 x 630 x 66 ;

- Greutatea unui panou: 28.203 [Kg] ;

- Tipul actuatorului liniar: ServoMech ATL ;

- Domeniul unghiular de orientare:α= 48° ;

- Viteza maximă a vântului în regiunea de amplasare: v = 32m/s ;

- Se va neglija încărcarea seismică și încărcarea datorată zăpezii.

3. Conținutul proiectului:

Din memoriul de calcul atașat documentației tehnice trebuie să facă parte:Determinarea parametrilor geometrici ai actuatorului

1. Parametrii constructivi ai actuatorului ales

2. Stabilirea sarcinilor care încarcă elementele construcției

3. Memoriu justificativ privind alegerea lagărelor

4. Memoriu justificativ privind soluțiile constructive ale elementelor de susținere ale panourilor și ansamblului (analiză MEF)

5. Memoriu justificativ privitor la respectarea regulilor de bază ale proiectării constructive

4. Desene obligatorii (dacă este cazul):

Subansamblul panouri - elemente de susținere

Subansamblul elemente de susținere fixe

Ansamblu

5. Cerințe privind predarea proiectului:

1. Modelarea produsului se va realiza în softul CATIA, pe parcursul orelor de proiect alocate, respectând planificarea activităților.

2. Predarea proiectului se poate face numai dacă planificarea activităților conține vizele obligatorii. Singura evidență a lucrului la proiect este ținută prin acest document.

1. Sisteme de orientare pentru modulele fotovoltaice

Sistemele de orientare, denumite și sisteme de tracking sau trackere pentru module

fotovoltaice utilizează mecanisme controlate, care permit maximizarea radiației directe receptată

normal pe un modul.

Sistemele mecanice de orientare pot fi cu o singură axă sau două axe de orientare și

pot ajunge la un câștig energetic de 20%-50%. Scopul sistemelor de orientare este de a minimiza

unghiul de incidență dintre raza solară și normala la modulul fotovoltaic. Se întâlnesc trei tipuri

de sisteme de orientare solară: sistem ecuatorial, sistem pseudo-ecuatorial și sistem

azimutal.[1]

- Sistemul ecuatorial

Sistemele de orientare ecuatoriale poziționează panourile solare după unghiul orar (ω)

(mișcarea diurnă) și după declinație (δ) (mișcarea de elevație, sezonieră).

Sistemele de orientare ecuatoriale au axa de rotație diurnă paralelă cu axa de rotație a

Pământului, iar cea de a doua ax ă - cea de eleva ție - poate fi ajustată, atât manual, cât și

automat, zilnic sau sezonier.

Acest sistem de orientare este definit de unghiurile aferente sistemului global de referință,

prezentat în Fig. 1.1

În Fig. 1.2 este prezentată schema structurală a unui sistem de orientare ecuatorial.

Unghiurile formate de acest sistem sunt notate cu steluță pentru a le deosebi de unghiurile razei

solare, unghiurile omoloage, corespunzătoare planului PV: ω* și respectiv δ*; evident, în cazul

orientării continue, unghiurile omoloage devin identice: ω*=ω și δ*=δ. Orientarea de acest fel

se pretează, în deosebi, pentru platforme mici sau de tip string-uri. [2]

Fig.1.1 Sistemele de referință global și

local și unghiurile solare aferente sistemului

ecuatorial.[2]

Fig 1.2 Schema structurală a unui sistem

de orientare de tip ecuatorial. [2]

- Sistemul pseudo-ecuatorial

O variantă derivată din sistemul ecuatorial este sistemul pseudo-ecuatorial [3], a cărui

sistem de referință și schemă structurală sunt prezentate în Fig.1.3 și Fig.1.4.

Acesta realizează orientarea după aceleași axe ca și sistemele de tip ecuatorial, deosebirea

constând în ordinea înserierii mi șcărilor. Prima cuplă de la bază este destinată mișcării de

elevație, iar cea de a doua cuplă, mișcarea diurnă. Acest tip de orientare se pretează cel mai bine

la platforme de dimensiuni mici sau medii.[3]

Bolta

cerească Prânz

Planul

orizontal

Fig. 1.3 Sistemul de referință local și

unghiurile solare aferente sistemului pseudo -

ecuatorial și az imutal[3]

FigFig 1.4 Schema structurală a unui sistem de orientare

de tip pseudo-ecuatorial[3]