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| T.E.C. Roman Vychodil
Wittelsbacherring 18 53115 Bonn, Deutschland Tel.:0228/691239 \ 0172/2884597 E mail: Solar@Traxle.de Aufbau und Bauteile der Nachfuhrung TRAXLE TM Alle Photovoltaik - Anlagen benotigen eine feststehende oder nachgefuhrte mechanische Befestigung. Eine Nachfuhrung , die die Solarmodule ganztagig nahezu senkrecht zur Sonnenbahn einstellt, kann z.B. die Kapazitat eines photovoltaischen Pumpsystems um bis zu 40 % erhöhen. Die neuartige kostengunstige Nachfuhrung beruht auf der direkten Verbindung eines kleinen beidseitig aktiven Solarmoduls (Antriebs - Modul), das direkt an einen Gleichstrom-Motor mit wechselnder Drehrichtung angeschlossen ist. Der Motor ist in die Drehachse eingebaut. Das Antriebs-Modul ist an der Drehachse angeschraubt und seine Flache muss etwa 20° nach Osten gegenuber der Flache der PV-Anlage geneigt sein. (Fig.1) Die Flache des Moduls fur der TRAXLE TMr betragt cca. 1% der Flache des bewegten PV Feldes. Die Integration der Solarzellen auf der Vorder- und Ruckseite des Moduls machen den Aufbau des TRAXLE TMrs kompakt, zuverlassig und billiger als fruhere Ausfuhrungen. Ein neuer selbsthemmender Antrieb schutzt den TRAXLE TMr gegen Windeinfluss. Zuverlassigkeit Im TRAXLETM werden gut geprufte Silikon-Solar-Panele und DC-Motoren mit permanenten Magneten benutzt (es werden keine exotischen Technologien oder gewagten Materialien wie Freone eingesetzt). Der Gleichstrom Motor ist fur geringe Drehzahlen (500 U/min) und Anlauf unter Last ausgelegt. Er ist gegen Uberlastung geschutzt. Die Bursten des Motors haben eine Standzeit von cca. 2000 Stunden, die auch wahrend einer Lebensdauer des Motors von cca. 30 Jahren nicht erreicht wird. Teure und anfallige Steuerelektronik wurde bewusst vermieden. Indem man einen fast konstanten Winkel des Lichteinfalls hat (verglichen mit fixen Aufbau), hat man haufige Arbeitsperioden, d.h. dass das nachgefuhrte Solarsystem ohne einen elektronischen Maximum Power Point Tracker (MPPT) arbeitet, weil der Arbeitspunkt von nachgefuhrten Solarsystemen enger an den optimalen Wert herankommt. Energie, die von nachgefuhrten Systemen produziert wird, passt sich besser dem taglichen Ladungsdiagramm an als bei feststehenden Systemen. Nachgefuhte Systeme bringen Energie auch am fruhen Morgen und spaten Nachmittag., wahrend das fixierte System zu diesen Zeiten unerhebliche Energie produziert. Das bedeutet, dass mehr batterielose Anwendungen moglich sind, und selbst bei Batterie-anwendungen ist deren Verbrauch dann geringer. Weil die Effizienz der Blei-Saure-Batterien normalerweise weniger als 80% betragt, ist die Gesamteffizienz eines Systems, das nur begrenzt Batterien braucht, hoher als das eines Systems das ein festen Betrag der Energie speichert. Der Gebrauch der nachgefuhrten Solaranlagen ermoglicht es deshalb haufiger, den direkten Anschluss der Energie zu nutzen, ohne teure und unrentable Batterien oder MPPTs zu benotigen. Weil Batterien und MPPTs die unzuverlassigsten Komponenten im PV Systemen sind, sind gezogenen PV-Systeme ohne Batterien oder MPPTs zuverlassiger und letztlich billiger als fixierte PV-Installationen. Tracker TRAXLE TM ist weltweit patentiert. Montagehinweis fur die PV - Anlage: Das Solarfeld muss gut ausbalanciert werden. Die Schwerebene aller Solarmodule muss in der Drehachse des TRAXLE TMrs liegen oder geringfugig (1-5 mm) darunter. Infolge der symmetrischen und ausbalancieren Befestigung der Module ist das Drehmoment fur die Drehung des ganzen Systems sehr gering (unter 1 Nm). Der symmetrischer Aufbau verringert auch die Verdrehung durch Wind. Sie kann aber nicht ganz ausgeschlossen werden. Funktionsweise der Nachfuhrung TRAXLE TMr (Fig 1 - 3): Die PV Anlage zeigt nach Osten. Wahrend die Sonne von Ost nach West wandert, wachst der Einfallswinkel ß der Solarstrahlung auf das kleine Modul fur den Drehantrieb bis die Antriebsenergie fur den Gleichstrom Motor gross genug ist, um das Solarfeld zu bewegen. Bei der Bewegung verringert sich der Einfallswinkel wieder, bis die Energie fur den Motor geringer wird als fur die Bewegung benotigt. Die Solarzellen auf der Ruckseite des Nachfuhr-Moduls machen es moglich, die Drehachse aus jeder Stellung zuruck nach Osten in die Position fur Tagesbeginn zu drehen. Nachfuhr Strategie: Zur Zeit veroffentlichte Berichte uber nachgefuhrte ebene Solaranlagen zeigen, dass weder ein maximaler Nachfuhrwinkel noch eine maximale Nachfuhrgenauigkeit notwendig ist, um ein Optimum der eingesammelten Energie zu erhalten. Der Nachfuhrwinkel des neuen TRAXLE TMrs betragt etwa 120°. Es ist nicht sinnvoll, den Winkel uber 120° hinaus zu vergrossern, da kein weiterer wesentlicher Zuwachs an einsamelbarer Energie ereichbar ist. Der TRAXLE TMr ist so gestaltet, dass er der Sonne mit einem Optimum- nicht mit einem Maximum- an Genauigkeit folgt. Auf Grund des wesentlichen Anteils diffuser Strahlung konnen ebene Solarkollektoren eine Nachfuhrung mit einer Winkelgenauigkeit unter 10° ohne Verlust an gesammelter Energie tolerieren. Schrittweise Nachfuhrung ebener Solarfelder ist genau genug, um mehr als. 95% eines ideal ausgerichteten Kollektors einzusammmeln. Haupsachliche Vorteile des neuen Trackers gegenuber anderen Systemen: - Betrieb bei niedrigen Temperaturen bis - 30 °C - einsammelbare Energie bis zu 40% mehr gegenuber feststehenden Systemen - Mehrertrag bis zu 40 % bei Pumsystemen - Keine Unterhaltungskosten - Einfache Installation (keine komplexe Abstimmung) - geringes Gewicht (geringe Transportkosten) - transportables Gerat wenn als Dreibein aufgestellt - selbsthemmender Antrieb (Schutz gegen Wind) - bewahrte polykristalline Solarzellen Technologie + Gleichstrommotor - besonders einfaches zuverlassiges Halbleiter System - selbsttatige Ausrichtung nach Osten innerhalb von 5 Minuten - Aluminium Drehrohr und Edelstahl Befestigungen - Horizontale, Vertikale und Polare Montierung moglich - Anpassbare Systemgrosse - Geringer Preis, grossenabhangig Technische Daten- Allgemeine Beschreibung: Einachsige Solarnachfuhrung beruhend auf einem doppelseitig belegten Solarpaneel fur Antrieb und als Orientierungssensor - verbunden mit einem direkt angetrieben umsteuerbaren Gleichstrom Motor Gewicht des Trackers max 8 kg / m2 Normale Große 1 - 25 m2 Lange des TRAXLE TM 2 - 8 m Gewicht des Solarzellen max 15 kg 7 m2 Nachfuhrgenauigkeit + 10 ° bei AM 1,5 Antriebspiel unter 2 ° Nachfuhrwinkel 120 ° max Drehmoment 500 Nm Flachenabhangige Verdrehung 2 Nm / m2 bei AM 1,5 max Windgeschwindigkeit 140 km / Std. Ruckdrehzeit 5 min bei AM 1,5 Temperatur Bereich - 30 °C + 80 °C Wasser und Staubschutz IP 67 |