સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત સૌર ટ્રેકર: સિદ્ધાંત, ટેકનોલોજી અને નવીન એપ્લિકેશન

સાધનોની ઝાંખી
સંપૂર્ણ સ્વચાલિત સૌર ટ્રેકર એક બુદ્ધિશાળી સિસ્ટમ છે જે વાસ્તવિક સમયમાં સૂર્યના અઝીમથ અને ઊંચાઈને અનુભવે છે, ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ, કોન્સન્ટ્રેટર્સ અથવા નિરીક્ષણ સાધનો ચલાવે છે જેથી સૂર્યના કિરણો સાથે હંમેશા શ્રેષ્ઠ કોણ જાળવી શકાય. નિશ્ચિત સૌર ઉપકરણોની તુલનામાં, તે ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવાની કાર્યક્ષમતામાં 20%-40% વધારો કરી શકે છે, અને ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર ઉત્પાદન, કૃષિ પ્રકાશ નિયમન, ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ મૂલ્ય ધરાવે છે.

મુખ્ય ટેકનોલોજી રચના
ધારણા પ્રણાલી
ફોટોઇલેક્ટ્રિક સેન્સર એરે: સૌર પ્રકાશની તીવ્રતા વિતરણમાં તફાવત શોધવા માટે ચાર-ક્વાડ્રન્ટ ફોટોડાયોડ અથવા CCD ઇમેજ સેન્સરનો ઉપયોગ કરો.
ખગોળીય અલ્ગોરિધમ વળતર: બિલ્ટ-ઇન GPS પોઝિશનિંગ અને ખગોળીય કેલેન્ડર ડેટાબેઝ, વરસાદી વાતાવરણમાં સૂર્યના માર્ગની ગણતરી અને આગાહી કરે છે.
મલ્ટી-સોર્સ ફ્યુઝન ડિટેક્શન: પ્રકાશની તીવ્રતા, તાપમાન અને પવન ગતિ સેન્સરને જોડીને દખલ વિરોધી સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરો (જેમ કે સૂર્યપ્રકાશને પ્રકાશ દખલથી અલગ પાડવો)
નિયંત્રણ સિસ્ટમ
ડ્યુઅલ-એક્સિસ ડ્રાઇવ સ્ટ્રક્ચર:
આડું પરિભ્રમણ અક્ષ (અઝીમુથ): સ્ટેપર મોટર 0-360° પરિભ્રમણ, ચોકસાઈ ±0.1° નિયંત્રિત કરે છે
પિચ એડજસ્ટમેન્ટ અક્ષ (ઊંચાઈ કોણ): લીનિયર પુશ રોડ ચાર ઋતુઓમાં સૌર ઊંચાઈના ફેરફારને અનુરૂપ થવા માટે -15°~90° એડજસ્ટમેન્ટ પ્રાપ્ત કરે છે.
અનુકૂલનશીલ નિયંત્રણ અલ્ગોરિધમ: ઉર્જા વપરાશ ઘટાડવા માટે મોટર ગતિને ગતિશીલ રીતે સમાયોજિત કરવા માટે PID ક્લોઝ્ડ-લૂપ નિયંત્રણનો ઉપયોગ કરો.
યાંત્રિક માળખું
હલકો સંયુક્ત કૌંસ: કાર્બન ફાઇબર સામગ્રી 10:1 ના તાકાત-થી-વજન ગુણોત્તર અને 10 ના પવન પ્રતિકાર સ્તર પ્રાપ્ત કરે છે.
સ્વ-સફાઈ બેરિંગ સિસ્ટમ: IP68 સુરક્ષા સ્તર, બિલ્ટ-ઇન ગ્રેફાઇટ લ્યુબ્રિકેશન સ્તર, અને રણના વાતાવરણમાં સતત કામગીરીનું જીવન 5 વર્ષથી વધુ છે.
લાક્ષણિક એપ્લિકેશન કેસો
૧. હાઇ-પાવર કોન્સન્ટ્રેટેડ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સ્ટેશન (CPV)

Array Technologies DuraTrack HZ v3 ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ દુબઈ, UAE માં સોલાર પાર્કમાં III-V મલ્ટી-જંકશન સોલાર સેલ સાથે તૈનાત કરવામાં આવી છે:

ડ્યુઅલ-એક્સિસ ટ્રેકિંગ 41% ની પ્રકાશ ઉર્જા રૂપાંતર કાર્યક્ષમતાને સક્ષમ કરે છે (નિશ્ચિત કૌંસ ફક્ત 32% છે)

હરિકેન મોડથી સજ્જ: જ્યારે પવનની ગતિ 25 મીટર/સેકન્ડથી વધી જાય છે, ત્યારે ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ આપમેળે પવન-પ્રતિરોધક ખૂણા પર ગોઠવાય છે જેથી માળખાકીય નુકસાનનું જોખમ ઓછું થાય.

2. સ્માર્ટ કૃષિ સૌર ગ્રીનહાઉસ

નેધરલેન્ડ્સની વેગેનિન્જેન યુનિવર્સિટી ટામેટા ગ્રીનહાઉસમાં સોલારએજ સનફ્લાવર ટ્રેકિંગ સિસ્ટમને એકીકૃત કરે છે:

પ્રકાશની એકરૂપતામાં 65% સુધારો કરવા માટે, પરાવર્તક એરે દ્વારા સૂર્યપ્રકાશના ઘટના ખૂણાને ગતિશીલ રીતે ગોઠવવામાં આવે છે.

છોડના વિકાસ મોડેલ સાથે જોડાઈને, તે બપોરના સમયે તીવ્ર પ્રકાશના સમયગાળા દરમિયાન આપમેળે 15° તરફ વળે છે જેથી પાંદડા બળી ન જાય.

૩. અવકાશ ખગોળીય અવલોકન પ્લેટફોર્મ
ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની યુનાન ઓબ્ઝર્વેટરી ASA DDM85 વિષુવવૃત્તીય ટ્રેકિંગ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે:

સ્ટાર ટ્રેકિંગ મોડમાં, કોણીય રિઝોલ્યુશન 0.05 ચાપ સેકન્ડ સુધી પહોંચે છે, જે ઊંડા આકાશના પદાર્થોના લાંબા ગાળાના સંપર્કની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

પૃથ્વીના પરિભ્રમણની ભરપાઈ કરવા માટે ક્વાર્ટઝ ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને, 24-કલાક ટ્રેકિંગ ભૂલ 3 આર્ક મિનિટથી ઓછી છે.

૪. સ્માર્ટ સિટી સ્ટ્રીટ લાઇટ સિસ્ટમ
શેનઝેન કિઆનહાઈ વિસ્તાર પાયલોટ સોલારટ્રી ફોટોવોલ્ટેઇક સ્ટ્રીટ લાઇટ્સ:

ડ્યુઅલ-એક્સિસ ટ્રેકિંગ + મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન કોષો સરેરાશ દૈનિક વીજ ઉત્પાદન 4.2kWh સુધી પહોંચાડે છે, જે વરસાદી અને વાદળછાયું બેટરી જીવનને 72 કલાક ટેકો આપે છે.

રાત્રે પવન પ્રતિકાર ઘટાડવા અને 5G માઇક્રો બેઝ સ્ટેશન માઉન્ટિંગ પ્લેટફોર્મ તરીકે સેવા આપવા માટે આપમેળે આડી સ્થિતિમાં રીસેટ કરો.

૫. સૌર ડિસેલિનેશન જહાજ
માલદીવ "સોલરસેઇલર" પ્રોજેક્ટ:

હલ ડેક પર ફ્લેક્સિબલ ફોટોવોલ્ટેઇક ફિલ્મ નાખવામાં આવે છે, અને હાઇડ્રોલિક ડ્રાઇવ સિસ્ટમ દ્વારા વેવ કમ્પેન્સેશન ટ્રેકિંગ પ્રાપ્ત થાય છે.

નિશ્ચિત પ્રણાલીઓની તુલનામાં, દૈનિક તાજા પાણીનું ઉત્પાદન 28% વધે છે, જે 200 લોકોના સમુદાયની દૈનિક જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

ટેકનોલોજી વિકાસ વલણો
મલ્ટી-સેન્સર ફ્યુઝન પોઝિશનિંગ: જટિલ ભૂપ્રદેશ હેઠળ સેન્ટીમીટર-સ્તરની ટ્રેકિંગ ચોકસાઈ પ્રાપ્ત કરવા માટે વિઝ્યુઅલ SLAM અને લિડારને જોડો.

AI ડ્રાઇવ સ્ટ્રેટેજી ઑપ્ટિમાઇઝેશન: વાદળોની ગતિવિધિની આગાહી કરવા માટે ઊંડા શિક્ષણનો ઉપયોગ કરો અને અગાઉથી શ્રેષ્ઠ ટ્રેકિંગ પાથનું આયોજન કરો (MIT પ્રયોગો દર્શાવે છે કે તે દૈનિક વીજ ઉત્પાદનમાં 8% વધારો કરી શકે છે)

બાયોનિક સ્ટ્રક્ચર ડિઝાઇન: સૂર્યમુખીના વિકાસ મિકેનિઝમનું અનુકરણ કરો અને મોટર ડ્રાઇવ વિના લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ ઇલાસ્ટોમર સ્વ-સ્ટીયરિંગ ડિવાઇસ વિકસાવો (જર્મન KIT લેબોરેટરીના પ્રોટોટાઇપએ ±30° સ્ટીયરિંગ પ્રાપ્ત કર્યું છે)

સ્પેસ ફોટોવોલ્ટેઇક એરે: જાપાનના JAXA દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ SSPS સિસ્ટમ તબક્કાવાર એરે એન્ટેના દ્વારા માઇક્રોવેવ ઊર્જા ટ્રાન્સમિશનને સાકાર કરે છે, અને સિંક્રનસ ઓર્બિટ ટ્રેકિંગ ભૂલ <0.001° છે.

પસંદગી અને અમલીકરણ સૂચનો
ડેઝર્ટ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સ્ટેશન, રેતી અને ધૂળ વિરોધી વસ્ત્રો, 50℃ ઉચ્ચ તાપમાન કામગીરી, બંધ હાર્મોનિક રિડક્શન મોટર + એર કૂલિંગ હીટ ડિસીપેશન મોડ્યુલ

ધ્રુવીય સંશોધન સ્ટેશન, -60℃ નીચા તાપમાને સ્ટાર્ટ-અપ, બરફ અને બરફનો ભાર વિરોધી, હીટિંગ બેરિંગ + ટાઇટેનિયમ એલોય કૌંસ

હોમ ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ ફોટોવોલ્ટેઇક, સાયલન્ટ ડિઝાઇન (<40dB), લાઇટવેઇટ રૂફટોપ ઇન્સ્ટોલેશન, સિંગલ-એક્સિસ ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ + બ્રશલેસ ડીસી મોટર

નિષ્કર્ષ
પેરોવસ્કાઇટ ફોટોવોલ્ટેઇક મટિરિયલ્સ અને ડિજિટલ ટ્વીન ઓપરેશન અને મેન્ટેનન્સ પ્લેટફોર્મ જેવી ટેકનોલોજીમાં થયેલા વિકાસ સાથે, સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત સૌર ટ્રેકર્સ "નિષ્ક્રિય અનુસરણ" થી "આગાહી સહયોગ" તરફ વિકસિત થઈ રહ્યા છે. ભવિષ્યમાં, તેઓ અવકાશ સૌર ઉર્જા મથકો, પ્રકાશસંશ્લેષણ કૃત્રિમ પ્રકાશ સ્ત્રોતો અને ઇન્ટરસ્ટેલર એક્સપ્લોરેશન વાહનોના ક્ષેત્રોમાં વધુ એપ્લિકેશન ક્ષમતા દર્શાવશે.