Простейший трекер для домашней солнечной электростанции
Дата публикации: 25 июля 2015
Источники: http://www.sunsaluter.com/howitworks.html, http://cleantechnica.com/2015/07/24/diesel-killing-diy-solar-tracker-boosts-efficiency-30-filters-water/
Трекер повышает КПД солнечных панелей
Как известно, солнечные панели имеют максимальный КПД в том случае, когда они расположены перпендикулярно падающим на них солнечным лучам. Но солнце перемещается по небосводу и стационарно установленные панели из-за этого теряют часть своей эффективности. Чтобы повысить их эффективность, используют трекеры — специальные устройства, которые поворачивают панели «вслед» за солнцем:
Использование трекера позволяет увеличить отдачу солнечных панелей на 30-50% за счет того, что солнечные панели обращены к солнцу в течение всего дня. В результате для получения необходимой мощности требуется меньше панелей и сокращается стоимость получаемой на вашей солнечной установке электроэнергии.
Самодельные конструкции
Однако промышленно изготавливаемые трекеры представляют собой сложные электромеханические устройства, которые достаточно дороги и подвержены риску возникновения отказов. Поэтому их установка не всегда оправдана из чисто экономических соображений — выигрыш в эффективности не оправдывает расходов на их приобретение.
Можно изготовить трекер и самостоятельно из подручных устройств и материалов. Умельцы изготавливают самодельные трекеры различной конструкции. Поиск в Гугле дает несколько вариантов таких изделий, например:
- Конструкция трекера из двух велосипедных ободов, установленных в стационарной большой раме и приводимых в действие с помощью линейного привода на 12 Вольт.
- Трекер на основе антенного ротатора.
- Солнечный трекер на основе микро-контроллера Arduino (видео там на английском, но на youtube можно найти несколько аналогичных роликов и на русском языке).
Продолжать перечисление не будем, при желании вы сами сможете провести поиск в интернет.
Все упомянутые способы создания трекера, как и промышленные образцы, основаны на применении электроники и разного рода двигателей. Получается все равно сложная и достаточно дорогая конструкция. К тому же требующая некоторых знаний в электронике.
Простой трекер на принципе водяных часов
19-летняя канадская студентка Иден Фулл (Eden Full) в 2011 году предложила гораздо более простую конструкцию трекера. Ее устройство, которое получило название SunSaluter, представляет собой одно-осевой трекер, работающий по принципу водяных часов.
Конструкция SunSaluter-а предельно проста, не требует каких-то сложных устройств или инструментов и позволяет применять ее в комбинации с любыми солнечными панелями. Панели монтируются на раме, которая может вращаться на оси. На один из концов рамы подвешивается груз-противовес, а на другой конец — несложное устройство, работающее как водяные часы. По мере того, как вода по каплям вытекает из контейнера, он становится легче и панель медленно поворачивается. Пользователь может регулировать скорость, с которой вытекает вода, настраивая таким образом работу трекера солнечных панелей.
Раз в день нужно «завести водяные часы», залив в резервуар 4 литра воды:
Раз в день нужно наполнить контейнер — «завести» водяные часы
По мере вытекания воды устройство поворачивает солнечные панели
Предложенная Иден Фулл конструкция обеспечивает не только работу солнечного трекера, но и фильтрует воду. Тем самым решается проблема обеспечения питьевой водой жителей отсталых в энергетическом отношении стран Азии и Африки. Для России проблема поучения чистой воды стоит не так остро, но в некоторых случаях и это свойство конструкции может оказаться востребованным.
Изобретательница основала некоммерческую организацию с тем же названием SunSaluter и выпускает свои устройства в виде наборов «Сделай сам» (Do-It-Yourself Kit — DIY kit). Заказать такой набор можно на сайте организации.
Автор идеи «водяного» трекера Иден Фулл (Eden Full)
А будет ли работать?
Конечно, после прочтения вышеприведенного текста у читателя могут возникнуть несколько вопросов. Попробуем предугадать их.
1. Предложенная конструкция обеспечивает вращение только в одной плоскости, а отслеживать положение солнца нужно в двух.
Во-первых, одно-осевые трекеры распространены почти так же, как и двух-осевые, что говорит о том, что они не слишком много проигрывают в эффективности. Во-вторых, угол наклона панели к горизонту меняется очень медленно, так что регулировку этого угла можно делать и вручную, тем более, если предусмотреть возможность поворота трекера во второй плоскости.
2. SunSaluter поставляется с каким-то механизмом «водяных часов», устройство которого из текста не очень понятно.
Ну так на то вам и голова дана, чтобы доработать идею до практического воплощения. Мне кажется (хотя, признаюсь, сам я такое устройство не делал, так что подсказка — чисто теоретическая), что можно приспособить медицинскую или лабораторную капельницу. Гугл вам в помощь.
3. Летом то может это и будет работать, а зимой вода замерзнет.
Да, изобретательница не зря ориентируется на страны, расположенные ближе к экватору. В России зимой морозы. Ну так залейте вместо воды антифириз. До -30 градусов будет работать, наверное. Надо пробовать.
Ну и в заключение несколько снимков, которые показывают практически реализованные примеры солнечных трекеров, построенных на принципе водяных часов:
В.Костромин
