Heute ist der Bedarf an sauberen Energiequellen aufgrund der Umweltschäden durch fossile Brennstoffe, der globalen Erwärmung und der Klimaveränderungen allmählich gestiegen.

Im Hinblick auf die Lage unseres Landes auf dem Globus sind die Sonnenscheindauer und -fläche recht gut. Aus diesem Grund steht die Solarenergie unter den alternativen Energiequellen an erster Stelle. Solarenergie wird durch Systeme, die als Sonnenkollektoren oder photovoltaische Zellen bekannt sind, in elektrische Energie umgewandelt.

In unserem Land werden neue Studien durchgeführt, um die Solarzellen optimal zu nutzen und den höchsten Wirkungsgrad zu erzielen, da die Installationskosten für Solarzellen hoch sind und die Rücklaufzeiten lang sind.

Da die Energieerzeugungskapazität von fest installierten Solarmodulen während des Tages abnimmt, wurden insbesondere mobile Systeme entwickelt, die der Sonne nachgeführt werden können.

Darüber hinaus wurden auch bewegliche Reflektorsysteme in den Sektor eingeführt, um die Sonnenstrahlen auf die Paneele zu fokussieren.

Um die Energieerzeugungskapazität von Solarmodulen während des Tages zu erhöhen, wurde ein mikrocontrollergesteuertes Solarnachführsystem entwickelt und implementiert, das der Sonne nachgeführt werden kann.

Der Zweck desNachführsystems besteht darin, die Sonne so nachzuführen, dass die Sonnenstrahlen während des gesamten Tages von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang senkrecht auf das Panel fallen. So ist es möglich, die Sonnenstrahlen während des Tages so effizient wie möglich zu nutzen.

Um diesen Prozess zu realisieren, muss zunächst der Sonnenstand ermittelt werden. Um den Sonnenstand zu bestimmen, arbeiten die Sonnensensoren gleichzeitig mit dem Steuerkreis mit Mikrocontroller.

Je nach Sonnenstand sendet der Steuerkreis die entsprechenden Positionssignale an die Antriebskreise des auf- und absteigenden Motors und des Ost-West-Motors des Systems.

Aufgrund der gesendeten Positionssignale werden die Motoren zur Positionierung der Solarmodule angetrieben, bis sie die vorgegebene Position erreichen. Die Solarerfassungsinfrastruktur des Systems wird auf zwei verschiedene Arten bereitgestellt. Die erste Art der Automatisierung wird durch die Bestimmung der Sonnenpositionen des aktuellen Standorts mit standortbezogener Software bestimmt, und die Software im System folgt dem Sonnenverlauf auf täglicher Basis. Eine andere Art der Automatisierung ist die sensorbasierte Software, die auf der Erkennungsmethode basiert, die auf realen Daten beruht, die von der Sonne mit geringer Helligkeit empfangen werden.

Dieser Prozess wird so lange fortgesetzt, bis die Sonnenstrahlen senkrecht auf die Sonnenkollektoren fallen. Wenn die Solarmodule so ausgerichtet sind, dass sie die Sonnenstrahlen in einer vertikalen Position empfangen, erreicht die von der Sonne gewonnene elektrische Energie ihr maximales Potenzial und arbeitet mit hoher Effizienz, ohne dass das System Verluste erleidet. Dadurch steigt der tägliche Energiegewinn. Bei einachsig nachgeführten Systemen ergibt sich ein Energiegewinn von 21 %. Bei einem anderen System, den zweiachsigen Nachführsystemen, wird zusätzlich zur täglichen Bewegung der Sonne auch der jahreszeitliche Verlauf der Sonne berücksichtigt, und der Gesamtgewinn beträgt 28 %.

Aufbau des Solarnachführsystems

Das Solarnachführsystem ist in ein elektrisches Steuerungssystem und ein mechanisches System unterteilt.

2.1 Mechanisches System
Im mechanischen System ist das Systemchassis mit einem zweiachsigen horizontalen und vertikalen radialen Positionierungsmechanismus ausgestattet. Die Solarmodule werden auf dem Chassis platziert und befestigt. Dank des zweiachsigen Fahrgestells werden die Solarmodule radial in horizontaler (auf- und absteigend) und vertikaler (Ost-West) Richtung bewegt, um sicherzustellen, dass die Sonnenstrahlen kontinuierlich senkrecht auf die Moduloberfläche treffen. Die Bewegung der einzelnen Achsen wird durch Gleichstrom- oder Wechselstrom-Getriebemotoren realisiert. Die Motoren sind in geeigneten Formen auf dem Fahrgestell angebracht, um die Achsen zu bewegen.

2.2 Elektrisches Steuerungssystem

Die wichtigsten Elemente der elektrischen Steuerung sind Sensorelemente und Mikrocontroller-Steuerschaltung. Die Informationen der Fühlerelemente werden von der Steuerschaltung ausgewertet und der Sonnenstand kann jederzeit bestimmt werden. In einem anderen System folgt das System dank der geografischen Position einem festen Pfad (Sonnenlinie), für den die Informationen vor dem System eingegeben wurden, ohne dass Sensoren erforderlich sind. Weitere wichtige Elemente sind die Elektromotoren und die Antriebe der Motoren, die es dem Fahrgestell ermöglichen, sich entsprechend der jeweiligen Sonnenposition zu bewegen. In diesen Systemen werden zwei Gleichstrom- und Wechselstromgetriebemotoren verwendet, um die radiale Bewegung der Sonnenkollektoren in Ost-West-Richtung und die radiale Bewegung während des Auf- und Abgangs zu gewährleisten. Die Antriebskreise der verwendeten Motoren bewegen die Gleichstrom- und Wechselstrommotoren entsprechend den Signalen des Steuerkreises und sorgen dafür, dass die Solarmodule die entsprechende Position erreichen. Dank des Solar-Trackers und der korrekten Positionierung der Solarmodule je nach Sonnenstand wird die von der Sonne gewonnene elektrische Energie je nach Lichtintensität zum maximalen Zeitpunkt an die Batteriegruppe übertragen. Unser Unternehmen verfolgt aufmerksam alle Probleme und Entwicklungen in diesem Sektor und entwickelt alternative Lösungen. Unter den Produkten, die es herstellt, wurden die mechanischen Systeme, die für ein- und zweiachsige Solarnachführsysteme entwickelt wurden, zum ersten Mal in der Türkei unter der Marke Remak Solar hergestellt, und die notwendigen F&E-Studien für das Qualitätsproduktportfolio und die breite Produktpalette werden mit voller Kraft fortgesetzt. 

Einachsige Solar-Nachführsysteme

Einachsige Steuerungssysteme werden im Allgemeinen bei großen Investitionen wie Solarenergiefeldern bevorzugt und folgen der Sonne während des Tages, indem sie die Bewegung auf der Ost-West-Achse ausführen. Dadurch wird der Gesamtenergiegewinn vom Zeitpunkt des Sonnenaufgangs bis zum Sonnenuntergang um 21 % gesteigert.

Biaxiale Solar-Nachführsysteme

Bei zweiachsigen Steuerungssystemen erfolgt die Nachführung mit zwei Winkelwerten, die die Position der Sonne am Himmel angeben. Bei diesem Steuersystem bewegt sich eine der Achsen auf der Azimutachse (die Achse, auf der die Bewegung des Panels auf der Ost-West-Linie eingestellt wird) und die andere auf der Zenitachse (die Achse, auf der die Höhe des Panels eingestellt wird). Mit anderen Worten: Zusätzlich zur täglichen Bewegung der Sonne wird auch die jahreszeitliche Bewegung der Sonne erfasst, was zu einer Gesamtenergieerhöhung von 28 % führt.