اليوم، ازدادت الحاجة إلى مصادر الطاقة النظيفة تدريجيًا بسبب الأضرار البيئية للوقود الأحفوري والاحتباس الحراري والتغيرات المناخية.

وبالنظر إلى موقع بلدنا على الكرة الأرضية، فإن مساحة ومدة الاستحمام الشمسي جيدة جدًا. ولهذا السبب، تحتل الطاقة الشمسية المرتبة الأولى بين مصادر الطاقة البديلة. يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية بواسطة أنظمة تعرف باسم الألواح الشمسية أو الخلايا الكهروضوئية.

في بلدنا، تُجرى دراسات جديدة من أجل تحقيق أفضل استفادة من الألواح الشمسية والحصول على أعلى كفاءة بسبب ارتفاع تكاليف تركيب الألواح الشمسية وطول فترات العائد.

وعلى وجه الخصوص، نظرًا لانخفاض قدرة الألواح الشمسية الثابتة على إنتاج الطاقة خلال النهار، فقد تم تطوير أنظمة الألواح المتنقلة التي يمكنها مراقبة الشمس.

وبالمثل، تم أيضًا إدخال أنظمة عاكسات متحركة إلى القطاع من أجل تركيز أشعة الشمس على الألواح.

من أجل زيادة القدرة على إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية خلال النهار، تم تصميم وتنفيذ نظام تتبع شمسي يتم التحكم فيه بواسطة متحكم دقيق يمكنه متابعة الشمس.

الغرض من نظام التتبع الشمسي هو مراقبة الشمس بحيث تسقط أشعة الشمس بشكل عمودي على اللوحة طوال اليوم من شروق الشمس إلى غروبها. وبالتالي، يمكن الاستفادة من أشعة الشمس بأكبر قدر من الكفاءة خلال اليوم.

من أجل تحقيق هذه العملية، يجب أولاً تحديد موقع الشمس. ولتحديد موقع الشمس، تعمل عناصر الاستشعار الشمسي في نفس الوقت مع دائرة التحكم المزودة بمتحكم دقيق.

تقوم دائرة التحكم بإرسال إشارات الموضع المناسبة إلى دوائر الدفع لمحرك الصعود والهبوط والمحرك الشرقي الغربي على النظام وفقًا لموضع الشمس.

نتيجة لإشارات الموضع المرسلة، يتم تشغيل محركات تحديد موضع اللوحة الشمسية حتى تصل إلى الموضع المحدد. يتم توفير البنية التحتية للاستشعار الشمسي للنظام بطريقتين مختلفتين. النوع الأول من الأتمتة يتم تحديده من خلال تحديد مواقع الشمس في الموقع الحالي باستخدام برمجيات تعتمد على الموقع، وتتبع البرمجيات في النظام مسار الشمس بشكل يومي. أما النوع الآخر من الأتمتة فهو البرمجيات القائمة على أجهزة الاستشعار، والتي تعتمد على طريقة الكشف القائمة على البيانات الحقيقية الواردة من الشمس مع سطوع الضوء.

تستمر هذه العملية حتى تسقط أشعة الشمس بشكل عمودي على الألواح الشمسية. مع توجيه الألواح الشمسية لاستقبال أشعة الشمس في وضع عمودي، تصل الطاقة الكهربائية التي يتم الحصول عليها من الشمس إلى أقصى إمكاناتها وتعمل بكفاءة عالية دون إحداث خسارة على النظام. وبالتالي، تزداد مكاسب الطاقة اليومية. في أنظمة التتبع الشمسي أحادية المحور، يحدث كسب للطاقة بنسبة 21%. وفي نظام آخر، أنظمة التتبع ثنائية المحور، بالإضافة إلى الحركة اليومية للشمس، يتم أيضًا اتباع المسار الموسمي للشمس وينعكس إجمالي الكسب بنسبة 28%.

هيكل نظام التتبع الشمسي

ينقسم نظام التتبع الشمسي إلى قسمين هما نظام التحكم الكهربائي والنظام الميكانيكي.

2-1 النظام الميكانيكي


في النظام الميكانيكي، يتم تشكيل هيكل النظام بآلية تموضع شعاعي ثنائي المحور أفقيًا وعموديًا. يتم وضع الألواح الشمسية وتثبيتها على الهيكل. وبفضل الهيكل ثنائي المحور، يتم تحريك الألواح الشمسية شعاعيًا في الاتجاهين الأفقي (الصاعد-الهابط) والرأسي (الشرقي-الغربي) لضمان تعامد أشعة الشمس باستمرار على سطح اللوحة. يتم تحقيق حركة كل محور بواسطة محركات تيار مباشر أو محركات تيار متناوب موجهة. توضع المحركات على الهيكل بأشكال مناسبة لتحريك المحاور.

2.2 - نظام التحكم الكهربائي

أهم عناصر نظام التحكم الكهربائي هي عناصر الاستشعار ودائرة التحكم في المتحكم الدقيق. يتم تقييم المعلومات الواردة من عناصر الاستشعار بواسطة دائرة التحكم ويمكن تحديد موقع الشمس في أي وقت. في نظام آخر، وبفضل الموقع الجغرافي، يتبع النظام مسارًا ثابتًا (خط الشمس) الذي تم إدخال المعلومات الخاصة به قبل النظام دون الحاجة إلى أجهزة الاستشعار. العناصر المهمة الأخرى هي المحركات الكهربائية ومحركات المحركات التي تمكّن الهيكل من التحرك وفقًا للموضع الشمسي المناسب. في هذه الأنظمة، يتم استخدام محركي تيار مباشر موجهين ومحركات تيار متناوب لتوفير الحركة الشعاعية للألواح الشمسية في الاتجاه من الشرق إلى الغرب والحركة الشعاعية أثناء الارتفاع والانخفاض. تقوم دوائر محرك المحركات المستخدمة بتحريك محركات التيار المباشر ومحركات التيار المتردد بما يتماشى مع الإشارات الصادرة من دائرة التحكم وتضمن وصول الألواح الشمسية إلى الموضع المناسب. وبفضل جهاز تعقب الطاقة الشمسية، مع التموضع المناسب للألواح الشمسية وفقًا لموقع الشمس، يتم نقل الطاقة الكهربائية التي يتم الحصول عليها من الشمس إلى مجموعة البطاريات في أقصى نقطة وفقًا لشدة الضوء. تتابع شركتنا عن كثب جميع المشاكل والتطورات في هذا القطاع وتنتج بدائل للحلول. المنتجات المنتجة تم إنتاج الأنظمة الميكانيكية التي تم تطويرها لأنظمة التتبع الشمسي أحادية المحور وثنائية المحور لأول مرة تحت العلامة التجارية ريماك سولار في تركيا، وتستمر دراسات البحث والتطوير اللازمة لمجموعة منتجات عالية الجودة ومجموعة واسعة من المنتجات بأقصى سرعة.

أنظمة التتبع الشمسي أحادية المحور

تُفضّل أنظمة التحكم أحادية المحور بشكل عام في الاستثمارات الكبيرة، مثل حقول الطاقة الشمسية، وتتبع الشمس خلال النهار من خلال جعل الحركة على المحور الشرقي الغربي. وتوفر زيادة بنسبة 21% في إجمالي الطاقة المكتسبة من لحظة شروق الشمس إلى لحظة غروبها..

أنظمة التتبع الشمسي ثنائية المحور

في أنظمة التحكم ثنائية المحور، يتم إجراء التتبع بقيمتي زاوية تشير إلى موضع الشمس في السماء. في نظام التحكم هذا، يتحرك أحد المحورين على محور السمت (المحور الذي يتم ضبط حركة اللوحة على خط الشرق والغرب) والآخر على محور السمت (المحور الذي يتم ضبط ارتفاع اللوحة عليه). وبعبارة أخرى، بالإضافة إلى الحركة اليومية للشمس، يتم أيضًا التقاط الحركة الموسمية للشمس، مما يؤدي إلى زيادة إجمالية في الطاقة بنسبة 28%.