iPon Hírek

Robotok által állítgatott napelemek jöhetnek

Dátum | 2012. 09. 10.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A napenergia kiaknázásának egyik problémás pontja, hogy a sok helyet foglaló napelemek energiaforrása folyamatos mozgásban van, így rögzített állapotban nem tudják maximális hatékonysággal kiaknázni a Nap fényét. Számos módszer létezik annak megvalósítására, hogy a panelek kövessék a Nap járását, ezek többsége azonban meglehetősen drága.

A QBotix nevű kezdeményezés vezetői azonban most azt ígérik, hogy az általuk kifejlesztett robotok által vezérelt napkövető-rendszer sokkal olcsóbban oldja meg a problémát, mint a hagyományos kéttengelyes rendszerek. A cég eddig 7,5 millió dolláros alaptőkét szedett össze tervei megvalósításához, és azt ígérik, hogy még ebben az évben megkezdik a technológia árusítását. Megoldásuk révén olcsóbbá és hatékonyabbá válhat a napenergia kiaknázása.

A nagyobb naperőművek esetében a követőrendszert általában az egyes panelek aljába szerelik. Az egytengelyes megoldások esetében a napelemek egy vízszintes tengely mentén fordulnak el, így reggel közel függőleges helyzetből indulnak, délben vízszintesek, este pedig ismét közel függőleges helyzetbe kerülve követik a Nap mozgását. A kéttengelyes követőknél egy függőleges tengely mentén is képes mozogni a panel, így megfelelő beállítás esetén a napsugarak beesési szöge mindig merőleges, vagyis maximális lehet a hozam. Ezek hátránya, hogy általában nagyon bonyolult mechanikai és szoftveres rendszer szükséges az irányításukhoz, és az előállítás magasabb költségein túl a karbantartás is jóval drágább, mint az egytengelyes rendszereknél.


A QBotix rendszere azt ígéri, hogy az egytengelyes megoldások árszintjén képes megvalósítani egy kéttengelyes követőrendszert. Ahelyett ugyanis, hogy minden egyes panelt felszerelnének a forgatórendszerrel, egy sínen futó robot állítja be az egyes napelemeket a megfelelő irányba. Egy robot kétszáz panel irányítását képes ellátni, amihez negyven percre van szüksége. Ez idő alatt a Nap csak tíz fokot mozdul el, így amikor a robot új körre indul, az elsőként beállított panelek még mindig szinte ideális szögben kapják a napsugarakat.

A robot a panelek igazgatásán túl azok teljesítményéről is folyamatosan adatokat szolgáltat, így a rendszer egyes elemei folyamatos ellenőrzés alatt állnak, és az emberi irányítók rögtön értesülhetnek arról, ha valamelyik napelemmel probléma van. Amíg az egyik akkumulátoros forgatórobot megtesz egy kört, egy másik feltöltődik a töltőállomáson, majd a kör végeztével helyet cserélnek, így egy percre se áll le a munka.

A cég állítása szerint a robotok általi forgatás révén 15 százalékkal több energia termelődik, mintha egytengelyes követésre lenne szerelve a rendszer, a megvalósítás azonban ugyanannyiba kerül.

A napelemek ára drasztikusan csökkent az utóbbi évek során, csak az elmúlt évben felére esett ezek költsége. A működéshez szükséges egyéb felszerelések, vagyis a vezetékek, átalakítók és egyebek, illetve a beszerelési költségek azonban nem lettek sokkal olcsóbbak. A QBotix és más hasonló cégek ezen kiadások csökkentése révén remélik szélesebb körben elterjeszteni a napenergia felhasználását. 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

16. vivanto
2012.09.10. 13:48
Aha, tehát ahelyett hogy egy értelmesen megtervezett áttétteles felfüggesztést mozgatna egyetlen motor - ami az összes elemre hatással lenne - kitalálják ezt a túlbonyolított, drága, relatíve energiazabáló, könnyen meghibásodható megoldást? Értem.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. alienn
2012.09.10. 13:58
Az a szerkezet ami ezt mozgatná valószínű elég súlyos lenne (+ túl nagy) és ha valamilyen oknál fogva valahol meghibásodna a mechanika akkor egyik napelemet sem lehetne mozgatni.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. lorddiablo
2012.09.10. 15:07
Egyik ismerős pont ilyenből írt TDK-t. A rendszer elég egyszerű, 2 tengely esetén egy "+"-t kell rátenni a napelemre, a környezetébe meg fényérzékelőket. Így amikor a fényérzékelőre árnyék vetül, rögtön mozgatja az ideális irányba a panelt. Igaz, ez 2 motoros szerkezet volt, mivel nem a gyárthatóság volt az 1., de LEGO-ból lett megépítve, szóval nagyon könnyen átültethető valós panelekre a módszer. Hogy valaki több panelt mozgat esetleg ugyanazzal a motorral, az már egyéni megoldás, de tény, hogy azzal is lehet energiát spórolni, ahogy előttem említették.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. vivanto
2012.09.10. 15:15
@alienn

Egy fémrúd (amit valószínűleg egy könnyű üvegszálas valamivel is helyettesíthetnek) + 1-1 kerék jóval nehezebben hibásodik meg, mint ez a kis kütyü a mittoménmilyen elektronikával és mikro-mechanikával benne. Ez tipikusan az VAZ kontra Hammer esete.

Ha meg a tolórúd nem jó áttétel, lánccal is megoldható.

Azt sem igazán értem, hogy ha ez a bigyó meghibásodik, akkor miért is működne tovább a többi napelem irányítása, lévén nem is a napelemhez kapcsolódik a motor, és ugyanúgy elállja a sínt a párja elől.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. alienn
2012.09.10. 15:36
vivanto

egy autóban is ahhoz, hogy a motor nyomatékát át tudd vinni a kerekekig elég vaskos kardántengely kell stb.
Néhány napelemtáblánál persze egyszerű az eset, ott jó megoldás is lenne az ötleted, de egy ilyen napelem mezőn szerintem több száz, esetleg több ezer napelem tábla van összekötve, így lehet, hogy még nagyobb nyomaték szükséges ahhoz, hogy egy motor sokszáz ilyet meghajtson. Ott már el tudok képzelni meghibásodásokat.
De kitudja. Valami szuper csapágyazással, áttételekkel ahogy mondod nem mondom, hogy lehetetlen. Na ezt megmondtam.

Nem a bigyó meghibásodására gondoltam, hanem a napelemére. Úgy gondoltam, ha egy napelem meghibásodik, akkor a bigyó kihagyja és megy tovább, akkor csak az az 1 esik ki.
Természetesen ha a bigyó meghibásodik akkor megy a másik, letolja a pályáról és szól a pótbigyónak, hogy most ők vannak műszakban..


lorddiablo

persze 2 motorral is meg lehet oldani, de ez drága is és ugye ha több energia kell a mozgatáshoz (motor meghajtásához) mint amennyit termel az már nem az igazi.
(tudom erről szó sincs mert nem kell annak a motornak állandóan mennie, de gondolom ez is közrejátszik a tervezéseknél)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. NKing
2012.09.10. 15:51
Egyébként miért nem lehet olyan napelemeket gyártani, amik nem laposak, hanem pl. ívesen, vagy félgömbfelületen helyezkednek el? Akkor kevésbé kéne őket forgatni vagy talán nem is kéne. Végül is a Nap is félköríven megy végig az égen, persze évszak válogatja, hogy milyen íven, de mégse kéne napjában többször állítgatni, nem?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. alienn
2012.09.10. 16:05
Nking:

Félgömbfelület az egyik legrosszabb, ettől már csak a gömbfelület lehet rosszabb, esetleg háromszög, csúcsával a nap felé.
Gondold el: ahol épp nem éri a nap, azt a részt olyankor felesleges volt legyártani, mert nem termel semmit, nincs kihasználva.
Te építenél 10 lakásos társasházat ha csak napszaktól / évszaktól függően 2 lakást szeretnél kiadni??
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. vivanto
2012.09.10. 16:12
@alienn

Ebben igazad lehet, én a képből indultam ki - ami elég kevés napelemet tartalmaz. Nem is értettem hogy miért merül le a bigyó egy kör után, meg egyáltalán miért akkuról megy - sín lehetne a vezető, a napelem állványa (vagy csak egy lógó vezeték) a test, oszt jónapot.

Tehát, jah, biztos kiszámolták hogy a túl egyszerű az azért nem jó mert ők tudják miért, ez meg de.

@görbetükörmegoldás: Azért vannak kráterben felépített napelem-farmok amik egy központi toronyban gyüjtik az energiát és jól működnek. De ezek hatásfoka még mindig gyengébb mint egy minden-időben ideálisan beállított napelemé. Kérdés, hogy az állításért felelős eszköz mennyi energiát von el, ha többet mint az állandó állítással nyernek, akkor nincs is értelme.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. alienn
2012.09.10. 16:32
Kicsit gondolkodtam…
Nem értem miért drága a meghajtás.

Igazából egy pár wattos kis villanymotor is meghajthatna egy nagyobb táblát is óriási áttétellel. Azért lehet óriási, mert mondjuk kb. 12 óra alatt kell kb. 180 fokot fordulni (aztán este ugyanezzel a lendülettel vissza start pozícióba). Láttam már olyan normális órát ami 230V-os villanymotorral ment. Nagy áttétellel (a pontosságát most hanyagoljuk el.).
Nem is kell sok mindent számolgatni, mert a nap állását előre egész évre meg lehet mondani amit meg ugye egy kis ramba el lehet tárolni. Innentől meg kis akksi a motor mellé amit tölt a saját napelem egy része vagy külön kis napelem aztán kész. Talán még drótos hálózatot kiépíthetünk érzékelőkkel, hogy tudjuk minden napelem tábla motorját meghajtó akksiban van elég enerdzsi és ha nagyon peciálisok szeretnénk lenni még olyan jelet is sugározhat amiből láthatjuk, hogy jó szögben áll…
Na ki is találtam, levédetem aztán ha valakit érdekel eladom szívesen az ötletem… Hahóóó..

Görbetükör az jó, de ha Nkingre célzol Ő görbe napelemet írt.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. Kono
2012.09.10. 17:22
Én csak egy dolgot nemértek. Itt valaki írta, hogy drága, nehéz és bonyolult. Fent a cikk írja, hogy ugyan annyiért több energiát állt elő, vagyis hatékonyabb és kevesebb a hibalehetőség, vagyis NEM bonyolult. Na meg felügyelik, ha jól olvasom, ergo ha az egyik beszarik, kimasírozik a fószer vagy kettő, simán leemelik, mert kötve hinném, hogy nem gondoltak volna erre a mérnökök és simán megy a párja. Ráadásul biztosan nem párban lenne, hanem egy rakat. Szóval miért okoskodik mindig valaki, ha még közelről sose látta a cikk meg az ellenkezőjét mondja? Nevetséges...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. sniperjoce...
2012.09.10. 19:10
Én nem értem ahhoz hogy pontosan merőleges legyen a na napelem a napra miért kellene 2 motor? vagy egyátalán miért kellene a függőleges és vizszintes szöget külön állítani?
Szerintem a legegyszerűbb ha: Képzeljetek el egy hullámvasutat, ahol a rajtalévő kocsi a sínre minden irányból kerekekkel van rögzítve. Tehát akár fejtetőn is mehet. Ha a sínpályát úgy alakítjuk ki hogy a nap járási utvonalára merőleges legyen, akkor egyetlen egy villanymotor kell ami a sínen tovább viszi a panel hogy merőlegesen maradjon a napra. Az ídőzitése pedig nem lehet olyan húde bonyorúlt
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. petyusz87
2012.09.10. 19:45
sniperjocek nem lenne rossz elgondolás, csak közel sem lenne tökéletes.
Mert a Nap nem mindig ugyan azt a körvonalat teszi meg. Télen szinte egész nap alacsony szögben süt, nyáron majdnemhogy csak a földhöz viszonyítva merőleges állásban van délben.

Ez a sínes megoldáshoz is kellene még egy motor ami a dőlésszöget állítja be az évszaknak megfelelően.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. sniperjoce...
2012.09.10. 20:44
Petyus87
Biztos van egy két karbantartó egy ilyen komplexum körül akik ezt a beállítást havonta kéthavonta megcsinálhatnák kézzel is. de ezt meghagyom a mérnököknek
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. bosclaci
2012.09.10. 21:54
A sínpályás ötletet végiggondolva, a napelem panelektől az energiát elszállító kábelekre gondolva elég bonyolult lenne megoldani. Jobb az ha fix helyen állványon van a cucc.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. lorddiablo
2012.09.10. 22:08
@alienn

Nem kell 2 motor, mert egy tengelykapcsolóval megoldható. Mondjuk úgy, mint egy sebességváltó esetén. Tehát a statikus költségek így csökkennek, nem kell bonyolult mechanika. Amit meg kell tervezni az említett konfigurációnál és bármilyen más állítgatósnál, az a lefutás. Meg lehet oldani a mozgatást egy 1.5V-os elemről is, csak nagy lesz az áttétel. A mozgatáshoz egy adott energia szükséges, a megvalósítás során nyilván ezt kell minimalizálni. A sín nem feltétlen jó, ha fagy is szóba jöhet. Inkább csinálnám blokkosítva az állomást, hogy 1-1 motorról menne mondjuk 5-6 panel, megfelelő áttétellel és tengelykapcsolóval. Lehet, hogy aktuálisan drágább lesz egy nagyon kevéssel, de a sín eleve sok hibalehetőséget tartalmaz. Egy-egy megcsúszással a robot kárt is tehet a berendezésben. Ha meg okos, tehát megjegyzi a helyeket, akkor a csúszásnál garantáltan elvéti. Nem feltétlen kell még fagy se, elég, ha levelek hullanak rá, vagy bármi egyéb anyag. Esetleg rozsdásodik, porosodik. Hosszú távon az említett megoldás nem szenvedne ezektől a hibáktól, ha jól meg van tervezve.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. vivanto
2012.09.11. 08:14
@Kono

Olvasd már el mit írtam legyél szíves. A drága és bonyolult (nem vágom hol olvasod hogy nehéz) azt egy mezei tolórúdhoz viszonyítva írtam, ami egy ügyes áttéttel egyszerre tudna két tengelyt is ellátni - toló irányban a napszak szerinti változást, nyíró irányban az évszak szerinti, vagy akár fordítva is.

Egyik probléma a tolórúddal hogy a nagyságrendileg nagyobb mozgás miatt (elvégre kell az erőkar hogy kis energiával is megússzuk) nagyobb lenne a hiszterézis kotyogás is, míg ez a kis bigyó elég pontosan be tudja állítani.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!