పూర్తిగా ఆటోమేటిక్ సోలార్ ట్రాకర్: సూత్రం, సాంకేతికత మరియు వినూత్న అప్లికేషన్

పరికరాల అవలోకనం
పూర్తిగా ఆటోమేటిక్ సోలార్ ట్రాకర్ అనేది ఒక తెలివైన వ్యవస్థ, ఇది సూర్యుని యొక్క అజిముత్ మరియు ఎత్తును నిజ సమయంలో పసిగట్టి, సూర్యకిరణాలతో ఎల్లప్పుడూ ఉత్తమ కోణాన్ని నిర్వహించడానికి ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెల్‌లు, కాన్సంట్రేటర్లు లేదా పరిశీలన పరికరాలను నడుపుతుంది. స్థిర సౌర పరికరాలతో పోలిస్తే, ఇది శక్తిని స్వీకరించే సామర్థ్యాన్ని 20%-40% పెంచుతుంది మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి, వ్యవసాయ కాంతి నియంత్రణ, ఖగోళ పరిశీలన మరియు ఇతర రంగాలలో ముఖ్యమైన విలువను కలిగి ఉంటుంది.

ప్రధాన సాంకేతిక కూర్పు
గ్రహణ వ్యవస్థ
ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ సెన్సార్ శ్రేణి: సౌర కాంతి తీవ్రత పంపిణీలో వ్యత్యాసాన్ని గుర్తించడానికి నాలుగు-క్వాడ్రంట్ ఫోటోడయోడ్ లేదా CCD ఇమేజ్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించండి.
ఖగోళ అల్గోరిథం పరిహారం: అంతర్నిర్మిత GPS పొజిషనింగ్ మరియు ఖగోళ క్యాలెండర్ డేటాబేస్, వర్షపు వాతావరణంలో సూర్యుని పథాన్ని లెక్కించి అంచనా వేయండి.
బహుళ-మూల సంలీన గుర్తింపు: కాంతి తీవ్రత, ఉష్ణోగ్రత మరియు గాలి వేగ సెన్సార్లను కలిపి యాంటీ-జోక్య స్థాననిర్ణయం (సూర్యరశ్మిని కాంతి జోక్యం నుండి వేరు చేయడం వంటివి) సాధించవచ్చు.
నియంత్రణ వ్యవస్థ
ద్వంద్వ-అక్షం డ్రైవ్ నిర్మాణం:
క్షితిజ సమాంతర భ్రమణ అక్షం (అజిముత్): స్టెప్పర్ మోటార్ 0-360° భ్రమణాన్ని నియంత్రిస్తుంది, ఖచ్చితత్వం ± 0.1°
పిచ్ సర్దుబాటు అక్షం (ఎలివేషన్ కోణం): లీనియర్ పుష్ రాడ్ నాలుగు సీజన్లలో సౌర ఎత్తులో మార్పుకు అనుగుణంగా -15°~90° సర్దుబాటును సాధిస్తుంది.
అడాప్టివ్ కంట్రోల్ అల్గోరిథం: శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి మోటారు వేగాన్ని డైనమిక్‌గా సర్దుబాటు చేయడానికి PID క్లోజ్డ్-లూప్ నియంత్రణను ఉపయోగించండి.
యాంత్రిక నిర్మాణం
తేలికైన మిశ్రమ బ్రాకెట్: కార్బన్ ఫైబర్ పదార్థం 10:1 బలం-బరువు నిష్పత్తిని మరియు 10 గాలి నిరోధక స్థాయిని సాధిస్తుంది.
స్వీయ-శుభ్రపరిచే బేరింగ్ వ్యవస్థ: IP68 రక్షణ స్థాయి, అంతర్నిర్మిత గ్రాఫైట్ లూబ్రికేషన్ పొర మరియు ఎడారి వాతావరణంలో నిరంతర ఆపరేషన్ జీవితం 5 సంవత్సరాలు మించిపోయింది.
సాధారణ అప్లికేషన్ కేసులు
1. అధిక శక్తి సాంద్రీకృత ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ కేంద్రం (CPV)

అర్రే టెక్నాలజీస్ డ్యూరాట్రాక్ HZ v3 ట్రాకింగ్ సిస్టమ్, UAEలోని దుబాయ్‌లోని సోలార్ పార్క్‌లో III-V మల్టీ-జంక్షన్ సోలార్ సెల్స్‌తో అమర్చబడింది:

డ్యూయల్-యాక్సిస్ ట్రాకింగ్ 41% కాంతి శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని అనుమతిస్తుంది (స్థిర బ్రాకెట్లు 32% మాత్రమే)

హరికేన్ మోడ్‌తో అమర్చబడింది: గాలి వేగం 25మీ/సె దాటినప్పుడు, నిర్మాణ నష్టం ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెల్ స్వయంచాలకంగా గాలి-నిరోధక కోణానికి సర్దుబాటు చేయబడుతుంది.

2. స్మార్ట్ వ్యవసాయ సౌర గ్రీన్హౌస్

నెదర్లాండ్స్‌లోని వాగెనింగెన్ విశ్వవిద్యాలయం టమోటా గ్రీన్‌హౌస్‌లో సోలార్ ఎడ్జ్ సన్‌ఫ్లవర్ ట్రాకింగ్ సిస్టమ్‌ను అనుసంధానిస్తుంది:

కాంతి ఏకరూపతను 65% మెరుగుపరచడానికి రిఫ్లెక్టర్ శ్రేణి ద్వారా సూర్యకాంతి పతన కోణం డైనమిక్‌గా సర్దుబాటు చేయబడుతుంది.

మొక్కల పెరుగుదల నమూనాతో కలిపి, ఆకులు కాలిపోకుండా ఉండటానికి మధ్యాహ్నం బలమైన వెలుతురు సమయంలో ఇది స్వయంచాలకంగా 15° విక్షేపం చెందుతుంది.

3. అంతరిక్ష ఖగోళ పరిశీలన వేదిక
చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క యునాన్ అబ్జర్వేటరీ ASA DDM85 భూమధ్యరేఖ ట్రాకింగ్ వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తుంది:

స్టార్ ట్రాకింగ్ మోడ్‌లో, కోణీయ రిజల్యూషన్ 0.05 ఆర్క్ సెకన్లకు చేరుకుంటుంది, ఇది లోతైన ఆకాశ వస్తువులను దీర్ఘకాలికంగా బహిర్గతం చేసే అవసరాలను తీరుస్తుంది.

భూమి భ్రమణాన్ని భర్తీ చేయడానికి క్వార్ట్జ్ గైరోస్కోప్‌లను ఉపయోగించడం వలన, 24 గంటల ట్రాకింగ్ లోపం 3 ఆర్క్ నిమిషాల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

4. స్మార్ట్ సిటీ స్ట్రీట్ లైట్ సిస్టమ్
షెన్‌జెన్ కియాన్‌హై ప్రాంత పైలట్ సోలార్‌ట్రీ ఫోటోవోల్టాయిక్ వీధి దీపాలు:

డ్యూయల్-యాక్సిస్ ట్రాకింగ్ + మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సెల్స్ సగటు రోజువారీ విద్యుత్ ఉత్పత్తిని 4.2kWh కి చేరుకుంటాయి, వర్షం మరియు మేఘావృతమైన బ్యాటరీ జీవితకాలం 72 గంటల పాటు కొనసాగడానికి మద్దతు ఇస్తాయి.

గాలి నిరోధకతను తగ్గించడానికి మరియు 5G మైక్రో బేస్ స్టేషన్ మౌంటు ప్లాట్‌ఫామ్‌గా పనిచేయడానికి రాత్రి సమయంలో క్షితిజ సమాంతర స్థానానికి స్వయంచాలకంగా రీసెట్ చేయండి.

5. సోలార్ డీశాలినేషన్ షిప్
మాల్దీవులు “సోలార్‌సెయిలర్” ప్రాజెక్ట్:

హల్ డెక్‌పై ఫ్లెక్సిబుల్ ఫోటోవోల్టాయిక్ ఫిల్మ్ వేయబడింది మరియు హైడ్రాలిక్ డ్రైవ్ సిస్టమ్ ద్వారా తరంగ పరిహార ట్రాకింగ్ సాధించబడుతుంది.

స్థిర వ్యవస్థలతో పోలిస్తే, రోజువారీ మంచినీటి ఉత్పత్తి 28% పెరుగుతుంది, 200 మంది ప్రజల సమాజం యొక్క రోజువారీ అవసరాలను తీరుస్తుంది.

సాంకేతిక అభివృద్ధి ధోరణులు
మల్టీ-సెన్సార్ ఫ్యూజన్ పొజిషనింగ్: సంక్లిష్టమైన భూభాగంలో సెంటీమీటర్-స్థాయి ట్రాకింగ్ ఖచ్చితత్వాన్ని సాధించడానికి విజువల్ SLAM మరియు లిడార్‌లను కలపండి.

AI డ్రైవ్ స్ట్రాటజీ ఆప్టిమైజేషన్: మేఘాల కదలిక పథాన్ని అంచనా వేయడానికి లోతైన అభ్యాసాన్ని ఉపయోగించండి మరియు ముందుగానే సరైన ట్రాకింగ్ మార్గాన్ని ప్లాన్ చేయండి (MIT ప్రయోగాలు రోజువారీ విద్యుత్ ఉత్పత్తిని 8% పెంచగలవని చూపిస్తున్నాయి)

బయోనిక్ నిర్మాణ రూపకల్పన: పొద్దుతిరుగుడు పువ్వుల పెరుగుదల విధానాన్ని అనుకరించండి మరియు మోటార్ డ్రైవ్ లేకుండా లిక్విడ్ క్రిస్టల్ ఎలాస్టోమర్ స్వీయ-స్టీరింగ్ పరికరాన్ని అభివృద్ధి చేయండి (జర్మన్ KIT ప్రయోగశాల యొక్క నమూనా ±30° స్టీరింగ్‌ను సాధించింది)

స్పేస్ ఫోటోవోల్టాయిక్ అర్రే: జపాన్‌కు చెందిన JAXA అభివృద్ధి చేసిన SSPS వ్యవస్థ దశలవారీ శ్రేణి యాంటెన్నా ద్వారా మైక్రోవేవ్ శక్తి ప్రసారాన్ని గ్రహిస్తుంది మరియు సింక్రోనస్ ఆర్బిట్ ట్రాకింగ్ లోపం <0.001°

ఎంపిక మరియు అమలు సూచనలు
ఎడారి ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ స్టేషన్, ఇసుక మరియు ధూళి వేర్ నిరోధకత, 50℃ అధిక ఉష్ణోగ్రత ఆపరేషన్, క్లోజ్డ్ హార్మోనిక్ రిడక్షన్ మోటార్ + ఎయిర్ కూలింగ్ హీట్ డిస్సిపేషన్ మాడ్యూల్

ధ్రువ పరిశోధన కేంద్రం, -60℃ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత స్టార్ట్-అప్, మంచు మరియు మంచు భారాన్ని నిరోధించడం, తాపన బేరింగ్ + టైటానియం మిశ్రమం బ్రాకెట్

హోమ్ డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఫోటోవోల్టాయిక్, సైలెంట్ డిజైన్ (<40dB), తేలికైన రూఫ్‌టాప్ ఇన్‌స్టాలేషన్, సింగిల్-యాక్సిస్ ట్రాకింగ్ సిస్టమ్ + బ్రష్‌లెస్ DC మోటార్

ముగింపు
పెరోవ్‌స్కైట్ ఫోటోవోల్టాయిక్ మెటీరియల్స్ మరియు డిజిటల్ ట్విన్ ఆపరేషన్ మరియు నిర్వహణ ప్లాట్‌ఫారమ్‌ల వంటి సాంకేతికతలలో పురోగతులతో, పూర్తిగా ఆటోమేటిక్ సోలార్ ట్రాకర్లు "పాసివ్ ఫాలోయింగ్" నుండి "ప్రిడిక్టివ్ సహకారం"గా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి. భవిష్యత్తులో, అవి అంతరిక్ష సౌర విద్యుత్ కేంద్రాలు, కిరణజన్య సంయోగక్రియ కృత్రిమ కాంతి వనరులు మరియు ఇంటర్స్టెల్లార్ అన్వేషణ వాహనాల రంగాలలో ఎక్కువ అప్లికేషన్ సామర్థ్యాన్ని చూపుతాయి.