Inžineriniai iššūkiai saulės energija srityje
Koncentracija pagrįstos saulės sistemos (CPV, CSP) reikalauja tikslaus optinės sistemos projektavimo, sutelkiant saulės spinduliuotę mažame fotovoltinio elemento ar terminio absorberio paviršiuje. Net nedidelės Fresnelio lęšio, parabolinio veidrodžio ar CPC koncentratoriaus formos klaidos pasireiškia netolygiu elemento apšvietimu — o tai lemia karštųjų taškų atsiradimą ir efektyvumo mažėjimą.
Klasikiniai plokšti fotovoltiniai paneliai taip pat naudojasi optinėmis simuliacijomis — antirefleksinių sluoksnių modeliavimu, rėmų ir konstrukcijos šešėliavimo analize, pasvirimo kampo ir modulio matricos geometrijos optimizavimu. TracePro leidžia atlikti pilną sistemos analizę — nuo šaltinio (saulės modelio su kampiniu pasiskirstymu) per koncentruojančią optiką iki fluenso pasiskirstymo elemente.
Kaip mūsų programinė įranga palaiko projektavimą?
| Produktas | Vaidmuo šioje srityje |
|---|---|
 | CPV koncentratoriai (Fresnel, parabolinis, CPC), šešėliavimo analizė, elemento apšvietimo tolygumas |
 | Fresnelio lęšių ir kolimavimo optikos projektavimas CPV sistemoms |
 | Detekcijos ir stebėjimo sistemų simuliacija saulės elektrinėse su optinėmis jungtimis |
Taikymo pavyzdys: fiksuoto saulės kolektoriaus optimizavimas įvairioms saulės padėtims
Projektavimo prielaidos
Projekto tikslas — suprojektuoti ir optimizuoti fiksuotą, be sekimo sistemos saulės kolektorių, maksimizuojantį imtuvą pasiekiantį spinduliuotės srautą visą dieną, nepaisant kintančios saulės padėties danguje. Visas procesas, nuo modelio kūrimo per analizę iki optimizavimo, atliktas TracePro.
Kolektoriaus modelis TracePro
Koncentratoriaus ir imtuvo geometrija sukurta tiesiogiai TracePro arba importuota iš CAD sistemos, po to priskirtos paviršiaus (veidrodžio atspindys, imtuvo sugertis) ir medžiagų savybės. Apibrėžus saulės šaltinį su realiu kampiniu pasiskirstymu, atliktas spindulių sekimas ir srauto bei apšvietos pasiskirstymo analizė imtuvo paviršiuje.
Saulės padėties analizė Solar Emulator modulyje
Naudojant Solar Emulator modulį, pagal geografines koordinates ir nurodytą laiko intervalą (data, valanda, laiko zona), nustatyta tikroji saulės trajektorija danguje. Tai leido įvertinti sistemos veikimą skirtingu paros ir metų laiku bei palyginti fiksuoto kolektoriaus darbą su sekimo (solar tracking) variantu.
Geometrijos optimizavimas
Interaktyviame TracePro optimizatoriuje apibrėžti kintamieji, aprašantys koncentratoriaus geometriją, ir tiksliniai operandai, orientuoti į srauto, pasiekiančio imtuvą, maksimizavimą. Po pradinio spindulių sekimo, patikrinančio nustatymų teisingumą, atliktas automatinis profilio optimizavimas, pagerinant koncentraciją ir absorberio apšvietimo tolygumą.
Derinimas įvairioms saulės padėtims
Pagrindinis etapas fiksuotam kolektoriui: apibrėžtas šaltinių rinkinys, atitinkantis nuoseklias saulės padėtis per dieną, ir geometrija optimizuota vienu metu visų šių konfigūracijų atžvilgiu (Source Configuration). Dėl to viena, nejudanti forma užtikrina gerą energijos gavybą plačiame kritimo kampų diapazone, o ne tik apie vidurdienį.
Patikrintas projektas
Simuliacija leido pasirinkti kolektoriaus geometriją, įvertinti energijos gavybą per parą ir palyginti konstrukcijos variantus dar prieš sukuriant prototipą. Gatavas modelis suteikė duomenis elemento gamybai ir tolesniems testams, ribojant brangias aparatinės įrangos iteracijas.
Dažniausiai užduodami klausimai
Saulės energija
Ar TracePro turi AM1.5 saulės spinduliuotės spektrinį modelį?
Taip. TracePro apima standartinius AM0 (už atmosferos) ir AM1.5 (jūros lygyje, IEC 60904-3 standartas) spektrus, kuriuos galima tiesiogiai naudoti kaip šaltinį saulės simuliacijose.
Ar galima simuliuoti šešėliavimą tarp PV panelių eilių?
Taip. TracePro leidžia modeliuoti daugelio eilių PV instaliacijas, analizuojant šešėliavimą tarp eilių ir per laikančią konstrukciją, priklausomai nuo saulės kampo per dieną ir metus.
Ar TracePro atsižvelgia į tikrąją saulės padėtį konkrečiai vietai?
Taip. Solar Emulator modulis nustato saulės trajektoriją pagal geografines koordinates, datą ir valandą, todėl galima analizuoti kolektoriaus veikimą skirtingu paros ir metų laiku bei modeliuoti sekimo sistemų (solar tracking) darbą.
Turite specifinį iššūkį šioje srityje?
Mūsų inžinierius atsakys per 1 darbo dieną ir patars dėl įrankių bei licencijavimo galimybių.
Siųsti klausimą inžinieriuiIeškote TracePro programinės įrangos?
Gaukite 14-30 dienų bandomąją versiją, kad išbandytumėte TracePro su pilna technine pagalba jūsų dabartiniame projekte.
Gauti TracePro bandomąją versiją