พลังงานหมุนเวียนแห่งสหราชอาณาจักร · เทคโนโลยีการขับเคลื่อนที่แม่นยำ · วิศวกรรมระบบติดตามแสงอาทิตย์
แร็คอุปกรณ์สำหรับระบบติดตามแผงโซลาร์เซลล์:
โซลูชั่นระบบขับเคลื่อนความแม่นยำสูง ขับเคลื่อนการปฏิวัติพลังงานหมุนเวียนของสหราชอาณาจักร
เทคโนโลยีเฟืองและแร็คมีบทบาทอย่างไรในการกำหนดผลผลิต อายุการใช้งาน และต้นทุนการดำเนินงานของระบบติดตามแสงอาทิตย์ในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่และเชิงพาณิชย์ของอังกฤษ — มุมมองที่สร้างขึ้นจากประสบการณ์ด้านวิศวกรรมประยุกต์ในภาคสนามกว่าสิบแปดปี
เส้นทางสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ของสหราชอาณาจักรได้กระตุ้นให้เกิดการเพิ่มขึ้นอย่างมากของกำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนพื้นดิน ปัจจุบันพื้นที่ต่างๆ ทั่วลินคอล์นเชียร์ ออกซ์ฟอร์ดเชียร์ นอร์ฟอล์ก ซัมเมอร์เซ็ต และชายแดนสกอตแลนด์ ได้ติดตั้งระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบแกนเดียวและสองแกน ซึ่งจะเอียงและหมุนแผงโซลาร์เซลล์เพื่อติดตามวิถีโคจรของดวงอาทิตย์ตั้งแต่รุ่งอรุณจนถึงพลบค่ำ ทำให้สามารถผลิตพลังงานได้มากกว่าการติดตั้งแบบเอียงคงที่อย่างเห็นได้ชัด ภายในระบบติดตามแสงอาทิตย์ทุกระบบนั้น มีส่วนประกอบขับเคลื่อนเชิงกลที่แปลงการหมุนของมอเตอร์เป็นการเคลื่อนที่เชิงมุมที่แม่นยำ ซึ่งช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์ตั้งฉากกับแสงอาทิตย์ที่ส่องเข้ามา ส่วนประกอบนั้นก็คือเฟืองแร็ค สำหรับวิศวกรจัดซื้อ ผู้พัฒนาโครงการ และผู้ผลิตระบบติดตามแสงอาทิตย์ที่ดำเนินงานในตลาดสหราชอาณาจักร การทำความเข้าใจรายละเอียดทางวิศวกรรมเบื้องหลังเฟืองแร็คไม่ใช่เรื่องทางวิชาการ ระบบติดตามแสงอาทิตย์ที่อยู่ภายใต้สัญญาความแตกต่าง (Contract for Difference) ระยะเวลา 25 ปี จะต้องรักษาระบบขับเคลื่อนให้ใช้งานได้ แม่นยำ และต้องการการบำรุงรักษาต่ำ ตลอดรอบการทำงานประมาณ 9,000 รอบ การตัดสินใจเกี่ยวกับข้อกำหนดต่างๆ ในขั้นตอนการจัดซื้อจัดจ้าง เช่น ขนาดโมดูล เกรดวัสดุ การรักษาพื้นผิว และความคลาดเคลื่อนของระยะห่างระหว่างโมดูล จะเป็นตัวกำหนดว่าสินทรัพย์ดังกล่าวจะสามารถบรรลุเป้าหมายผลผลิตพลังงานในปีที่ 22 ได้อย่างน่าเชื่อถือเช่นเดียวกับในปีแรกหรือไม่
เฟืองแร็คทำงานโดยใช้กลไกแบบเฟืองและปีกนก ปีกนกที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์จะขบกับฟันของเฟืองแร็ค และเมื่อปีกนกหมุน มันจะขับเคลื่อนเฟืองแร็ค—และท่อแรงบิดหรือวงแหวนหมุนที่ติดอยู่กับมัน—ให้เคลื่อนที่ไปตามช่วงมุมที่ควบคุมได้ ความเรียบง่ายของกลไกนี้คือจุดแข็งของมันอย่างแท้จริง: ไม่มีซีลไฮดรอลิกที่จะเสียหายในฤดูหนาวของลินคอล์นเชียร์ ไม่มีสายพานยางที่จะเสื่อมสภาพจากการสัมผัสกับรังสียูวี ไม่มีคลัตช์ลื่นไถลที่อาจเกิดการคืบคลาน ภาระจะถูกส่งผ่านโดยตรงผ่านการสัมผัสของฟันเฟือง และด้วยการเลือกวัสดุและการชุบแข็งผิวที่เหมาะสม พื้นผิวสัมผัสนี้สามารถมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าโครงสร้างส่วนอื่นๆ ของระบบติดตาม
หลักการทำงานของเฟืองแร็คและเฟืองปีกนก วัสดุ และรูปทรงของฟันเฟืองในระบบขับเคลื่อนติดตามแสงอาทิตย์
ในระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบแกนเดียว ซึ่งเป็นรูปแบบที่พบได้ทั่วไปในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ของสหราชอาณาจักร ท่อแรงบิดแนวนอนจะพาดผ่านแผงโซลาร์เซลล์ทั้งแถว โดยมักมีความยาว 50 ถึง 100 เมตร ส่วนประกอบของเฟืองแร็ค แต่ละส่วนมีความยาวประมาณ 1,000 ถึง 3,000 มิลลิเมตร จะถูกยึดด้วยสลักเกลียวหรือเชื่อมติดกับท่อหรือรางขับเฉพาะ และต่อกันเป็นแถวเพื่อให้ครอบคลุมทั้งแถว มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านหรือมอเตอร์เซอร์โวจะขับเฟืองเกลียวหรือเฟืองเดือยที่ขบกับเฟืองแร็ค แปลงการหมุนของเพลาเป็นการหมุนจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตกอย่างควบคุมได้ เพื่อติดตามส่วนโค้งของแสงอาทิตย์ ความงดงามทางวิศวกรรมของการจัดเรียงนี้อยู่ที่ความตรงไปตรงมา ไม่มีขั้นตอนกลาง ไม่มีสายพานลื่น ไม่มีแรงดันไฮดรอลิกตก ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของเฟืองเกือบทั้งหมด และหากความแม่นยำของระยะห่างและระยะคลายตัวอยู่ในข้อกำหนด ระบบควบคุมจะได้รับข้อมูลป้อนกลับที่สะอาดและสม่ำเสมอจากตัวเข้ารหัสโดยไม่จำเป็นต้องแก้ไขอย่างต่อเนื่อง
การเลือกวัสดุสำหรับงานติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์กลางแจ้งนั้น เน้นที่เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางและเหล็กกล้าผสม เหล็กกล้า C45 ซึ่งเทียบเท่ากับ EN8 ในมาตรฐานอังกฤษดั้งเดิมนั้น เหมาะสมสำหรับงานที่มีภาระต่ำ ในพื้นที่ภายในประเทศ และสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนระดับ C3 สำหรับงานที่รับน้ำหนักได้สูงกว่าและในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่า เหล็กกล้า 42CrMo4 (BS EN 10083-3) ให้ความแข็งแรงต่อความล้าที่เหนือกว่าและตอบสนองได้ดีต่อการชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำ ทำให้ความแข็งของหน้าฟันอยู่ที่ 56–62 HRC ในขณะที่ยังคงความแข็งแรงและทนต่อแรงกระแทกของตัวโครง สำหรับการติดตั้งในพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่จัดอยู่ในระดับการกัดกร่อน C4 หรือ C5-M ภายใต้ BS EN ISO 12944 ซึ่งรวมถึงสถานที่ใกล้ชายฝั่งทะเลเหนือของอีสต์แองเกลีย ปากแม่น้ำฮัมเบอร์ หรือชายฝั่งทะเลไอริชของเวลส์และแลงคาเชอร์ เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 และ 316 ให้โซลูชันที่ทนทานที่สุดในระยะยาว ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาหลายสิบปีจากการเคลือบผิวชุบสังกะสีใหม่
โดยทั่วไปแล้วรูปทรงของฟันเฟืองจะเป็นแบบอินโวลูต มุมแรงดัน 20 องศาเป็นมาตรฐานสำหรับชุดเฟืองติดตามแสงอาทิตย์สมัยใหม่ ซึ่งให้ความสมดุลที่ดีระหว่างความแข็งแรงของฟันเฟือง อัตราส่วนการสัมผัส และความไวต่อข้อผิดพลาดเล็กน้อยของระยะห่างศูนย์กลางในการประกอบภาคสนาม ขนาดของโมดูลมีตั้งแต่ M3 สำหรับตัวติดตามขนาดกะทัดรัดที่ติดตั้งในอาคารหรือสำหรับการวิจัย ไปจนถึง M10 หรือ M12 สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ที่ติดตั้งบนพื้นดินซึ่งใช้แผงสองด้านกำลังวัตต์สูง ตัวติดตามแบบสองแกน — ซึ่งใช้ในโครงการสาธิต CSP และการติดตั้งวิจัย PVT ที่มีความแม่นยำสูง — เพิ่มองศาอิสระเชิงมุมที่สอง และโดยทั่วไปจะใช้ส่วนเฟืองแบบโค้งหรือแบบวงกลมในการขับเคลื่อนระดับความสูง ซึ่งข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนของระยะห่างจะเข้มงวดมากขึ้น เนื่องจากข้อผิดพลาดในการชี้เป้าในสองแกนจะสะสมกันที่ระนาบโฟกัสหรืออินพุตของอินเวอร์เตอร์
พารามิเตอร์ประสิทธิภาพทางเทคนิค
| พารามิเตอร์ | ข้อกำหนด | มาตรฐาน / หมายเหตุ |
|---|---|---|
| โมดูล (ระดับเสียง) | M3 – M12 | ISO 54 / DIN 867 |
| มุมแรงดัน | 14.5° / 20° (มาตรฐาน) | อุณหภูมิ 20°C เป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ |
| ความแม่นยำในการขว้าง | ±0.02 มม. ต่อ 300 มม. | DIN 6892, เกรด 5 – 7 |
| ตัวเลือกวัสดุ | C45 · 42CrMo4 · SS304 · SS316 | BS EN 10083-3 / BS EN 10088 |
| การบำบัดพื้นผิว | ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน · การชุบ EN · โครมแข็ง | BS EN ISO 1461 — C3 ถึง C5-M |
| ความแข็งด้านข้างฟัน | 56 – 62 HRC (ชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำ) | ยืดอายุการใช้งานในระบบการใช้งานแบบหมุนเวียน |
| อุณหภูมิในการทำงาน | -30 °C ถึง +80 °C | ครอบคลุมสภาพภูมิอากาศทั้งหมดของสหราชอาณาจักร |
| พิกัดรับน้ำหนักตามแนวแกน | สามารถรับน้ำหนักได้สูงสุด 80 กิโลนิวตันต่อส่วน | พิกัดรับน้ำหนักลม/หิมะ |
| ความยาวของส่วน | 500 มม. – 3,000 มม. | สามารถสั่งตัดความยาวได้ตามต้องการ |
เหตุใดแร็คอุปกรณ์เหล่านี้จึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าในสภาพแวดล้อมการติดตามแสงอาทิตย์
⚙
ด้านข้างฟันที่ชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำ
การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำแบบเลือกเฉพาะจุดช่วยเพิ่มความแข็งของผิวฟันให้สูงถึง 56–62 HRC ในขณะที่ยังคงรักษาแกนกลางที่เหนียวและยืดหยุ่นไว้ได้ เครื่องติดตามแสงอาทิตย์ในสหราชอาณาจักรหมุนวนจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตกประมาณ 365 รอบต่อปี ตลอดระยะเวลาการใช้งาน 25 ปีของ CfD นั้น หมายถึงรอบการสัมผัสมากกว่า 9,000 รอบบนผิวฟันเดียวกัน ซึ่งจำนวนรอบการทำซ้ำนี้จะเผยให้เห็นจุดอ่อนใดๆ ในความแข็งของผิวฟันในรูปแบบของการเบี่ยงเบนเชิงมุมที่เพิ่มขึ้น การสูญเสียพลังงานที่วัดได้ และท้ายที่สุดคือการเปลี่ยนไดรฟ์โดยไม่คาดคิด
🌡
ความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับสภาพแวดล้อมในสหราชอาณาจักร
สหราชอาณาจักรมีระดับการกัดกร่อนตั้งแต่ C2 ถึง C5-M โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในเขตมิดแลนด์อาจอยู่ในระดับ C3 ส่วนโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใกล้ชายฝั่งอีสต์แองเกลีย ปากแม่น้ำฮัมเบอร์ หรือชายฝั่งทะเลไอริช อาจอยู่ในระดับ C4 หรือ C5-M การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐาน BS EN ISO 1461 ให้ชั้นสังกะสีหนาอย่างน้อย 85 ไมครอน ซึ่งทนทานต่อการกัดกร่อนระดับ C3 ได้ดี สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ระดับ C5-M บริเวณชายฝั่ง แร็คเกียร์สแตนเลสเกรด 316 ช่วยลดความจำเป็นในการเคลือบใหม่ทั้งหมด ซึ่งเป็นข้อแลกเปลี่ยนด้านต้นทุนที่โดยทั่วไปแล้วจะคุ้มค่ากว่าหากพิจารณาถึงระยะเวลาคืนทุนที่เกินสิบปี
📈
ความแม่นยำของระยะห่างตามมาตรฐาน DIN
เฟืองแร็คที่ผลิตตามมาตรฐาน DIN 6892 เกรด 5 หรือเกรด 7 โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนสะสมของมุมเอียงไม่เกิน ±0.02 มม. ต่อ 300 มม. จะช่วยให้ได้ความสม่ำเสมอของตำแหน่ง ซึ่งเป็นสิ่งที่อัลกอริทึมควบคุมระบบติดตามแสงอาทิตย์สมัยใหม่ต้องการ ระบบติดตามแสงอาทิตย์ที่เบี่ยงเบนจากแกนกลางเพียงครึ่งองศาในเวลาเที่ยงวันของเดือนมิถุนายนในสหราชอาณาจักร จะสูญเสียผลผลิตตามที่กำหนดไว้ไปในระดับที่วัดได้ หากคูณค่านี้กับทั้งแถวและทั้งระบบ ผลกระทบทางการเงินจากความแม่นยำของมุมเอียงที่ไม่ดีจะปรากฏให้เห็นในรายงานผลผลิตพลังงานรายไตรมาส
🔧
ข้อกำหนดขั้นต่ำด้านการบำรุงรักษาและการปฏิบัติงาน
โดยทั่วไปแล้วโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเปิดโล่งในสหราชอาณาจักรจะมีทีมบำรุงรักษาประจำพื้นที่ขนาดเล็ก เนื่องจากโครงสร้างทางเรขาคณิตที่เรียบง่ายของระบบขับเคลื่อนแบบเฟืองและแร็ค ทำให้การบำรุงรักษาหลักคือการหล่อลื่นด้วยสารหล่อลื่นสำหรับเฟืองเปิดที่เหมาะสมปีละครั้ง และการตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อต่อด้วยสายตา ฝาครอบป้องกันที่บรรจุจาระบีช่วยยืดระยะเวลาการหล่อลื่นออกไปได้อีก การออกแบบส่วนประกอบแบบโมดูลาร์หมายความว่าสามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอหรือเสียหายได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนแร็คทั้งหมด ซึ่งช่วยลดทั้งต้นทุนชิ้นส่วนและเวลาหยุดทำงาน
🌍
พิกัดรับน้ำหนักลมและหิมะ
โดยทั่วไปแล้ว เงื่อนไขการวางแผนของสหราชอาณาจักรกำหนดให้โครงสร้างติดตามแสงอาทิตย์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านแรงลมของ BS EN 1991-1-4 (Eurocode 1) ในช่วงที่มีลมแรง ระบบควบคุมติดตามแสงอาทิตย์จะขับเคลื่อนแผงโซลาร์เซลล์ไปยังมุมจัดเก็บในแนวนอนที่เพิ่มแรงลมที่กระทำต่อระบบขับเคลื่อนให้สูงสุด ส่วนประกอบของเฟืองที่รับแรงตามแนวแกนได้ 80 kN ให้ระยะขอบโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับแรงลมในตำแหน่งจัดเก็บในพื้นที่ที่มีลมแรงที่สุดในภาคเหนือของอังกฤษและสกอตแลนด์ ซึ่งความเร็วลมพื้นฐานจากภาคผนวกแห่งชาติของสหราชอาณาจักรอาจเกิน 30 เมตร/วินาที
🚀
การต่อแบบต่อเนื่องที่ข้อต่อแต่ละส่วน
ชิ้นส่วนต่างๆ ต้องต่อกันแบบปลายต่อปลายตลอดแถวของตัวติดตาม ซึ่งอาจมีความยาวถึงหนึ่งร้อยเมตรและมีส่วนเชื่อมต่อประมาณยี่สิบถึงสี่สิบส่วน ข้อต่อที่ผ่านการกลึงอย่างแม่นยำพร้อมการยึดด้วยเดือยช่วยรักษาความต่อเนื่องของระยะห่างของฟันเฟืองในทุกจุดเชื่อมต่อ นี่เป็นรายละเอียดที่ผู้ผลิตรายย่อยบางรายมองข้าม ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดของระยะห่างสะสมในแต่ละข้อต่อ ซึ่งตัวควบคุมมอเตอร์ต้องชดเชย ทำให้เกิดการสึกหรอที่ไม่จำเป็นในอัลกอริทึมการแก้ไขแบบวงปิดของระบบควบคุม
ตัวอย่างการใช้งานในภาคพลังงานแสงอาทิตย์ของสหราชอาณาจักร
☀ เครื่องวัดระดับอุตสาหกรรมแบบติดตั้งบนพื้นดิน
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ทั่วลินคอล์นเชียร์ ออกซ์ฟอร์ดเชียร์ และเคนต์ ใช้ระบบขับเคลื่อนเฟืองแกนเดียวบนตัวติดตามแรงบิดที่มีความยาว 60 ถึง 100 เมตร แต่ละแถวอาจใช้ส่วนประกอบเฟือง 20 ถึง 40 ส่วน และความต่อเนื่องของระยะห่างสะสมระหว่างส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันเหล่านั้นจะเป็นตัวกำหนดความละเอียดเชิงมุมที่มีประสิทธิภาพที่ระบบสามารถรักษาไว้ได้ ณ จุดใด ๆ ตามแนวแถว ซึ่งเป็นรายละเอียดที่แยกแยะการติดตั้งที่มีคุณสมบัติเหมาะสมออกจากระบบที่ให้ผลผลิตพลังงานต่ำกว่าที่รับประกันไว้
🌿 ระบบเกษตรพลังงานแสงอาทิตย์
ภาคเกษตรพลังงานแสงอาทิตย์ที่กำลังเติบโต ซึ่งเป็นการผสมผสานการผลิตอาหารและการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นที่เดียวกัน กำลังได้รับความนิยมในยอร์กเชียร์ ภาคอีสต์มิดแลนด์ และภาคตะวันตกเฉียงใต้ของอังกฤษ ระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบยกสูงที่ใช้สำหรับเลี้ยงปศุสัตว์หรือปลูกพืช จำเป็นต้องใช้เฟืองสแตนเลส เนื่องจากฝุ่นละอองจากปุ๋ยและแอมโมเนียจากปศุสัตว์สามารถสร้างบรรยากาศกัดกร่อนเฉพาะที่ ซึ่งเร่งการเสื่อมสภาพของพื้นผิวชุบสังกะสีที่ระดับพื้นดินได้เร็วกว่าที่ระดับการกัดกร่อนในระดับมหภาคจะบ่งชี้
🔭 เครื่องมือติดตาม CSP และงานวิจัย
สิ่งอำนวยความสะดวกด้านการวิจัยของมหาวิทยาลัยและโครงการสาธิตพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น ซึ่งรวมถึงแท่นทดสอบตัวเก็บรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์แบบรางโค้งพาราโบลาในคณะวิศวกรรมศาสตร์หลายแห่งในสหราชอาณาจักร ใช้ระบบขับเคลื่อนแบบเฟืองสองแกนซึ่งความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งต่ำกว่า 0.1 องศาเป็นข้อกำหนดที่สำคัญ การติดตั้งเหล่านี้โดยทั่วไปจะระบุเฟืองเกรด 5 ที่มีหน้าฟันขัดเงาและเฟืองตัวเล็กที่เข้าคู่กัน ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยรายงานจากเครื่องวัดพิกัดจากผู้ผลิตก่อนจัดส่ง
🏠 อุปกรณ์ติดตามตำแหน่งแบบบูรณาการในอาคาร
หลังคาอาคารพาณิชย์และผนังด้านทิศใต้กำลังเริ่มมีการนำระบบติดตาม PVT ขนาดกะทัดรัดมาใช้ การใช้งานเหล่านี้ใช้เฟืองโมดูลขนาดเล็กกว่า — โดยทั่วไปคือ M3 ถึง M5 — ในตู้ป้องกัน ซึ่งขนาดที่กะทัดรัดของระบบเฟืองและแร็คมีข้อได้เปรียบเหนือกว่าแอคทูเอเตอร์เชิงเส้นทั้งในด้านความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งและขนาดโดยรวม รอบการรับน้ำหนักเบากว่า แต่สภาพแวดล้อมการทำงานมีข้อจำกัดมากกว่า ทำให้ความแม่นยำของมิติในระดับฟันเฟืองมีความสำคัญยิ่งขึ้นต่อการทำงานที่ราบรื่นและเงียบ
ความสำเร็จของลูกค้า: การปรับปรุงโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 50 เมกะวัตต์ เมืองลินคอล์นเชียร์ ประเทศอังกฤษ
ลูกค้า
บริษัทผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระชั้นนำของสหราชอาณาจักร (IPP) ดำเนินงานฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนพื้นดินขนาด 50 เมกะวัตต์ ภายใต้สัญญา Contract for Difference ระยะเวลาสิบห้าปี ตั้งอยู่ในเขต Lincolnshire Wolds
ท้าทาย
ข้อกำหนดเดิมของระบบติดตามใช้แอคทูเอเตอร์เชิงเส้นไฮดรอลิกสำหรับแต่ละแถว หลังจากใช้งานไปสองฤดูกาล ทีมงานบำรุงรักษาและปฏิบัติการได้บันทึกความเสียหายของซีลแอคทูเอเตอร์จำนวนมาก ซึ่งเกิดจากวัฏจักรการแข็งตัวและการละลายที่เกิดขึ้นทั่วไปในพื้นที่สูงของลินคอล์นเชียร์ระหว่างเดือนพฤศจิกายนถึงมีนาคม ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาระบบขับเคลื่อนประจำปีสูงกว่าแบบจำลองทางการเงินของโครงการถึงร้อยละ 40 และความพร้อมใช้งานของระบบติดตามลดลงเหลือ 93.11 ตัน
สารละลาย
ในระหว่างช่วงเวลาการบำรุงรักษาตามแผน ทีมวิศวกรรมได้ระบุโมดูล M8 เฟืองแร็คแบบชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำ 42CrMo4 พร้อมการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐาน BS EN ISO 1461 จับคู่กับมอเตอร์เซอร์โว DC แบบไร้แปรงถ่านและเฟืองตัวเล็กแบบเกลียว ระบบแร็คและเฟืองตัวเล็กนี้ช่วยขจัดซีลไฮดรอลิกทั้งหมดและลดจำนวนพื้นผิวเคลื่อนที่ที่สัมผัสกับสภาพอากาศในระบบส่งกำลังลงกว่าเจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์ ทีมวิศวกรรมของ Ever Power สนับสนุนกระบวนการกำหนดคุณสมบัติ ตั้งแต่การคำนวณแรงของแร็คไปจนถึงการออกแบบข้อต่อและการเลือกสารหล่อลื่น
ผลลัพธ์
ความพร้อมใช้งานของระบบติดตามแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นจาก 93.11 TP5T เป็น 98.61 TP5T ในช่วงสามฤดูกาลหลังจากการอัปเกรด ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาระบบขับเคลื่อนประจำปีลดลงร้อยละ 58 รายงานผลผลิตพลังงานของโรงไฟฟ้าแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงการผลิตประจำปี 4.71 TP5T ซึ่งเป็นผลมาจากความพร้อมใช้งานของระบบติดตามแสงอาทิตย์ที่ดีขึ้นและข้อผิดพลาดเชิงมุมที่ลดลง เทียบเท่ากับรายได้ CfD เพิ่มเติมประมาณ 280,000 ปอนด์ต่อปีสำหรับโรงไฟฟ้าขนาด 50 เมกะวัตต์ โดยสามารถคืนทุนจากการลงทุนในการอัพเกรดได้ภายใน 22 เดือน
สิ่งที่วิศวกรและผู้พัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ในสหราชอาณาจักรกล่าวไว้
“
เราเปรียบเทียบซัพพลายเออร์เฟืองสามรายก่อนที่จะตัดสินใจเลือก Ever Power สำหรับโครงการ 35 เมกะวัตต์ของเราในนอร์ฟอล์ก ข้อมูลความแม่นยำของระยะห่างระหว่างฟันเฟืองที่พวกเขาจัดหาให้ ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยอิสระจากทีมวัดของเรา พบว่ามีความแม่นยำกว่าอีกสองทางเลือกอย่างสม่ำเสมอ ผ่านไปสามฤดูกาลแล้ว เราไม่พบข้อบกพร่องของระบบขับเคลื่อนที่เกิดจากส่วนประกอบเฟืองและแร็คเลย ความสม่ำเสมอเช่นนี้มีค่ามากกว่าราคาต่อหน่วยที่ต่ำกว่าเพียงเล็กน้อยอย่างมาก
เจมส์ ฮาร์ทลีย์ หัวหน้าวิศวกรเครื่องกล
บริษัท รีนิวเอเบิลส์ ดีเวลลอปเมนต์ จำกัด — นอร์ฟอล์ก ประเทศอังกฤษ
“
โครงการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อการเกษตรของเราในนอร์ทยอร์กเชียร์เลี้ยงวัวใต้แผงโซลาร์เซลล์ ดังนั้นความเสี่ยงจากการสัมผัสแอมโมเนียของชิ้นส่วนขับเคลื่อนระดับพื้นดินจึงเป็นข้อกังวลทางวิศวกรรมที่แท้จริง เราเลือกใช้เฟืองสแตนเลส 316 จาก Ever Power และหลังจากใช้งานมาสองฤดูหนาวเต็มๆ ฟันเฟืองก็ไม่แสดงการเสื่อมสภาพของพื้นผิวเลย การสนับสนุนทางเทคนิคในระหว่างการกำหนดสเปค โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องความเข้ากันได้ของสารหล่อลื่นกับสภาพแวดล้อมทางการเกษตรนั้น เหนือกว่าที่เราคาดหวังจากผู้จำหน่ายเฟืองมาก
ดร. ซาราห์ คิมเบอร์ลีย์ ผู้อำนวยการฝ่ายวิศวกรรม
บริษัท AgriSolar Technologies — นอร์ทยอร์กเชียร์ ประเทศอังกฤษ
“
ในฐานะผู้ผลิตอุปกรณ์ติดตามแสงอาทิตย์ (OEM) ที่จัดจำหน่ายสินค้าในสหราชอาณาจักรและตลาดยุโรป เราต้องการผู้ผลิตโครงยึดแผงโซลาร์เซลล์ที่สามารถส่งมอบสินค้าได้ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดและจัดทำเอกสารการปฏิบัติตามมาตรฐาน BS EN ที่เกี่ยวข้อง Ever Power เป็นผู้จัดจำหน่ายโครงยึดแผงโซลาร์เซลล์ของเรามาเป็นเวลาสี่ปีแล้ว ความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความยาวตามสั่งพร้อมการเชื่อมต่อปลายที่ผ่านการกลึง และการจัดทำรายงานการตรวจสอบเฉพาะล็อต ทำให้เรามีเอกสารครบถ้วนตามที่ระบบคุณภาพของเราและลูกค้าของเราต้องการ
มาร์คัส โอ'ไบรอัน ผู้อำนวยการฝ่ายจัดซื้อ
บริษัท โซลาร์ไดรฟ์ ซิสเต็มส์ จำกัด — บริสตอล ประเทศอังกฤษ
การผลิตแร็คเกียร์แบบกำหนดเองสำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ในสหราชอาณาจักร
ไม่มีการออกแบบระบบติดตามแสงอาทิตย์สองแบบใดที่เหมือนกันทุกประการ เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อแรงบิด อินเทอร์เฟซการยึดโครงสร้าง ประเภทการกัดกร่อนของสภาพแวดล้อม และข้อกำหนดของระบบควบคุมจะแตกต่างกันไปในแต่ละโครงการ และแคตตาล็อกสำเร็จรูปมักจะไม่ตรงกับข้อกำหนดที่แม่นยำของระบบขับเคลื่อนติดตามแสงอาทิตย์ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดี โรงงานผลิตของ Ever Power ดำเนินการสายการผลิตกัดเฟือง CNC อุปกรณ์กัดแร็ค สถานีชุบแข็งผิวด้วยการเหนี่ยวนำ และห้องตรวจสอบเฉพาะที่มีเครื่องวัดพิกัด ซึ่งเป็นการผสมผสานกระบวนการที่จำเป็นในการผลิต แร็คเกียร์ ตั้งแต่ขนาด M3 ถึง M12 ในความยาวช่วงตั้งแต่ 500 มม. ถึง 3,000 มม. พร้อมรูปทรงหน้าตัดที่กำหนดเอง รูปแบบรูยึด ข้อต่อปลายที่ผ่านการกลึงอย่างแม่นยำ และการผสมผสานการรักษาพื้นผิวใดๆ ที่จำเป็นตามการจำแนกประเภทการกัดกร่อนของสถานที่นั้นๆ
สำหรับผู้พัฒนาและผู้ผลิตอุปกรณ์ติดตามแสงอาทิตย์ในสหราชอาณาจักรที่ทำงานภายใต้กรอบเอกสาร BS EN ทุกชุดการผลิตจะมาพร้อมกับใบรับรองวัสดุ รายงานการตรวจสอบขนาด บันทึกการตรวจสอบการรักษาพื้นผิว และเอกสารการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม (หากระบุไว้) ทีมวิศวกรของเราจะตรวจสอบแผนผังวงจรขับเคลื่อนของอุปกรณ์ติดตามแสงอาทิตย์และทำการคำนวณแรงในโครงยึด การยืนยันการเลือกโมดูล การให้คำปรึกษาด้านการออกแบบข้อต่อ และการประเมินความเข้ากันได้ของสารหล่อลื่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของบริการเสนอราคามาตรฐาน ความลึกซึ้งในการให้คำปรึกษานี้ไปไกลกว่าการจัดหาชิ้นส่วนและสะท้อนถึงความรู้เฉพาะด้านที่วิศวกรอุปกรณ์ติดตามแสงอาทิตย์ต้องการอย่างแท้จริงเมื่อตัดสินใจเลือกส่วนประกอบสำคัญสำหรับสินทรัพย์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน
การกำหนดค่าโมดูลมาตรฐานพร้อมการตกแต่งพื้นผิวมาตรฐานโดยทั่วไปจะมีระยะเวลานำส่งจากโรงงานประมาณสี่ถึงหกสัปดาห์ สำหรับการกำหนดค่าแบบกำหนดเอง — มุมแรงดันที่ไม่เป็นมาตรฐาน เกรดโลหะผสมพิเศษ การกลึงปลายที่ซับซ้อน หรือส่วนโค้งสำหรับไดรฟ์หมุนสองแกน — จะมีการเสนอราคาเป็นรายโครงการ ตัวอย่างขนาดสำหรับการตรวจสอบก่อนการยืนยันการผลิตมีให้บริการตามคำขอโดยไม่คิดค่าใช้จ่ายสำหรับโครงการที่มีคุณสมบัติเหมาะสม
คำถามที่พบบ่อย
เอเวอร์ พาวเวอร์ — ผู้ผลิตเฟืองแร็คความแม่นยำสูง | โซลูชันแบบกำหนดเองสำหรับโครงการติดตามแสงอาทิตย์ในสหราชอาณาจักร | อังกฤษ · สก็อตแลนด์ · เวลส์
แก้ไขโดย gzl
