طراحی و ارزیابی دنبال کننده خورشیدی دو محوره ترکیبی

در این پژوهش، به منظور افزایش دریافت انرژی خورشیدی در صفحه‌های فتوولتائیک، یک دنبال کننده خورشیدی ترکیبی دو محوره ساخته و مورد ارزیابی قرار داده شد. حرکت صفحه فتوولتائیک‌ در این دنبال کننده به دو روش فعال و غیر فعال می‌باشد، که به ترتیب با استفاده از الکتروموتور و گاز مایع به عنوان سیال عامل، کار می‌‌کند. الکتروموتور مطابق اصل تاریخ زمانی، حرکت خورشید را در جهت شرقی غربی با استفاده از یک میکرو کنترلر برنامه ریزی شده از ابتدا تا انتهای روز دنبال می‌‌نماید و برای حرکت در جهت شمالی جنوبی، از قانون گاز کامل و تغییر فشار گاز با افزایش دمای آن استفاده می‌کند. اجزای دنبال‌‌کننده برای حرکت در این جهت شامل دو مخزن حاوی گاز مایع پالایشگاهیlpg)) نصب شده در کناره‌‌های صفحه فتوولتائیک و یک سیلندر نیوماتیکی بودند. نتایج تحقیق نشان داد، به‌کارگیری دنبال کننده به صورت تک محوره شمالی جنوبی، تک محوره شرقی غربی و دو محوره به ترتیب باعث افزایش 5.03، 33.75 و 38.78درصدی در انرژی تابش دریافتی از خورشید و بهبود 4.82، 31.43 و 36.25 درصدی در تولید انرژی الکتریکی روزانه صفحه فتوولتائیک‌ نسبت به حالت ثابت می‌شود. در مجموع استفاده از دنبال کننده، منجر به افزایش دمای کاری صفحه فتوولتائیک شد. براساس دمای کاری صفحه خورشیدی در حالت مجهز به دنبال کننده، می توان آن را برای سامانه های فتوولتائیکگرمائی توصیه کرد. سامانه مورد ارزیابی توانست خورشید را در راستای محور شرقی غربی، با اختلاف 0.6 درصد و در راستای شمالی جنوبی، با اختلاف 8 درصد دنبال کند.

Design and field evaluation of a combined double-axis solar tracker

To improve solar energy gain by the photovoltaic (PV) modules, a novel doubleaxis solar tracker was developed in the present study. The proposed system worked based on both active and passive methods of sun tracking using electromotor and gas actuator, respectively. The electromotor oriented the module in the eastwest direction based on the principle of the chronology of the sun, and in the northsouth direction, the change in the gas pressure, due to the temperature change, activated a pneumatic cylinder to rotate the module. The evaluation tests were carried out at the different modes of tracking (including eastwest, northsouth and double axis). The results showed that the available solar energy on the PV module increased by 5.03%, 33.75% and 38.78% using the tracker at the northsouth, eastwest and double axis modes, respectively. This, finally, improved electricity generation of the PV module by 4.82%, 31.43% and 36.25%, respectively. Moreover, employing the tracker system led to an increase in operating temperature of the PV module. Based on the operating temperature of the module with the tracking system, it was proposed for using in the photovoltaicthermal collectors. The designed system could track the sun trajectory with the accuracies of 0.6% and 8% in the eastwest and southnorth directions, respectively.