Berapa torsi yang dibutuhkan oleh slew drive pelacak surya?

Memilih slew drive yang tepat untuk pelacak surya sangat penting untuk keandalan dan keamanan sistem pelacakan fotovoltaik (PV). Salah satu parameter terpenting adalah torsi keluaran. Namun, berapa sebenarnya torsi yang dibutuhkan pelacak surya?

Jawabannya bergantung pada berbagai faktor, termasuk ukuran susunan PV, total berat bergerak, pusat gravitasi, beban angin, struktur pemasangan, dan konfigurasi pelacakan. Memilih slew drive hanya berdasarkan berat panel surya biasanya tidak mencukupi.

1. Mengapa torsi penting untuk pelacak surya?

Slew drive mengubah daya rotasi motor menjadi gerakan terkontrol untuk pelacak surya. Selama operasi normal, unit slew drive membutuhkan torsi yang cukup untuk mengatasi:

Berat struktur yang bergerak

Gesekan pada bantalan dan komponen mekanis

Beban angin yang bekerja pada modul PV

Ketidakseimbangan yang disebabkan oleh pergeseran pusat gravitasi

Beban saat start-up dan berhenti

Beban dinamis selama pergerakan pelacak

Untuk sistem pelacakan surya luar ruangan, beban angin seringkali merupakan salah satu faktor terpenting yang memengaruhi torsi yang dibutuhkan.

Dalam perhitungan mekanis yang disederhanakan, torsi adalah fungsi dari gaya dan lengan pengungkit efektif. Oleh karena itu, semakin jauh beban yang diterapkan dari sumbu rotasi, semakin besar torsi yang dibutuhkan.

2. Perhitungan torsi dasar untuk pelacak surya

Rumus perhitungan yang disederhanakan adalah: T = F × r

Di mana:

T = Torsi yang dibutuhkan

F = Gaya yang diterapkan

r = Jarak efektif ke sumbu rotasi

Namun, untuk pelacak surya, perhitungan sebenarnya lebih kompleks karena beban bervariasi dengan sudut pelacak dan arah angin.

Misalnya, ketika angin bekerja pada susunan PV yang besar, gaya aerodinamis menghasilkan momen (torsi) pada sumbu rotasi pelacak. Momen ini harus diperhitungkan saat memilih unit slew drive.

Oleh karena itu, perhitungan teknik yang sebenarnya harus mempertimbangkan:

Torsi yang Dibutuhkan ≥ Torsi Beban Statis + Torsi Angin + Torsi Gesekan + Margin Beban Dinamis

Akibatnya, penyediaan data angin untuk lokasi proyek sangat penting untuk pemilihan model yang tepat.

3. Beban angin bisa lebih signifikan daripada berat modul

Kesalahan umum adalah menghitung torsi hanya berdasarkan berat modul PV. Misalnya, sebuah pelacak mungkin menopang ratusan kilogram komponen dan struktur baja. Namun, ketika angin kencang bekerja pada susunan yang besar, torsi aerodinamis yang dihasilkan dapat jauh melebihi torsi gravitasi.

Oleh karena itu, saat memilih slew drive untuk pelacak surya, sangat penting untuk menentukan kecepatan angin operasional dan kecepatan angin bertahan (keselamatan).

4. Lokasi Pusat Gravitasi (CoG) Sangat Penting

Pusat gravitasi (CoG) rakitan pelacak adalah faktor penting lainnya.

Jika CoG dekat dengan sumbu rotasi, torsi gravitasi bisa relatif rendah.

Jika ada offset yang signifikan antara CoG dan sumbu rotasi, torsi yang dibutuhkan meningkat.

Akibatnya, dua pelacak surya dengan berat total yang sama mungkin memerlukan peringkat torsi slew drive yang sangat berbeda.

5. Pelacak Sumbu Tunggal vs. Sumbu Ganda

5.1 Pelacak Surya Sumbu Tunggal

Pelacak sumbu tunggal biasanya memutar susunan PV di sekitar satu sumbu utama.

Faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan saat memilih slew drive:

* Total berat susunan

* Dimensi susunan

* Lokasi pusat gravitasi

* Kecepatan angin

* Orientasi sumbu rotasi

* Sudut pelacakan yang dibutuhkan

* Struktur pendukung mekanis

5.2 Pelacak Surya Sumbu Ganda

Pelacak sumbu ganda biasanya memiliki dua sumbu rotasi independen:

Sumbu Azimuth

Sumbu Elevasi

Kedua sumbu ini dapat mengalami kondisi beban yang sangat berbeda.

Misalnya, ketika susunan PV dimiringkan, penggerak elevasi dapat mengalami torsi gravitasi yang signifikan, sedangkan penggerak azimuth mungkin mengalami torsi angin yang substansial, tergantung pada posisi susunan.

Oleh karena itu, persyaratan torsi untuk kedua slew drive harus dihitung secara terpisah.

6. Jangan Memilih Slew Drive Hanya Berdasarkan Torsi

Meskipun torsi tentu penting, itu bukan satu-satunya parameter yang perlu dipertimbangkan.

Pertimbangan Utama:

Torsi Penahan

Slew drive harus memiliki kapasitas penahan yang cukup untuk mempertahankan posisi susunan fotovoltaik (PV) ketika terkena beban eksternal.

Momen Terbalik / Kapasitas Beban

Slew drive harus mampu menahan momen terbalik yang dihasilkan oleh susunan PV dan beban angin.

Backlash

Backlash rendah sangat penting untuk aplikasi yang membutuhkan pelacakan surya yang presisi.

Kemampuan Mengunci Sendiri

Slew drive roda gigi cacing menawarkan rasio reduksi roda gigi yang tinggi dan—tergantung pada desain dan kondisi operasi—memberikan resistensi yang efektif terhadap penggerak mundur (yaitu, fungsi penguncian sendiri).

Peringkat Proteksi Ingress (IP)

Pelacak surya luar ruangan terpapar hujan, debu, kelembaban, dan fluktuasi suhu. Dengan desain rakitan keseluruhan yang tepat, slew drive berperingkat IP66 adalah pilihan ideal untuk lingkungan luar ruangan yang keras.

Suhu Operasional

Motor, gearbox, segel, pelumas, dan komponen lainnya harus sesuai untuk rentang suhu di lokasi proyek.

7. Informasi apa yang dibutuhkan untuk memilih slew drive?

Untuk melakukan pemilihan awal slew drive pelacak surya, informasi berikut direkomendasikan: