முழு தானியங்கி சூரிய கண்காணிப்பான்: கொள்கை, தொழில்நுட்பம் மற்றும் புதுமையான பயன்பாடு

உபகரண விளக்கம்
முழு தானியங்கி சூரிய கண்காணிப்பான் என்பது, சூரியனின் திசை மற்றும் உயரத்தை நிகழ் நேரத்தில் உணர்ந்து, ஒளிமின்னழுத்தப் பலகைகள், குவிப்பான்கள் அல்லது கண்காணிப்பு உபகரணங்களை இயக்கி, சூரியக் கதிர்களுடன் எப்போதும் சிறந்த கோணத்தைப் பராமரிக்கும் ஒரு அறிவார்ந்த அமைப்பாகும். நிலையான சூரிய சாதனங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இது ஆற்றல் பெறும் திறனை 20%-40% வரை அதிகரிக்க முடியும், மேலும் ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி, விவசாய ஒளி ஒழுங்குமுறை, வானியல் கண்காணிப்பு மற்றும் பிற துறைகளில் இது முக்கிய மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது.

முக்கிய தொழில்நுட்ப அமைப்பு
புலனுணர்வு அமைப்பு
ஒளிமின்னியல் உணரி அணி: சூரிய ஒளிச்செறிவுப் பரவலின் வேறுபாட்டைக் கண்டறிய, நான்கு-கால்பகுதி ஒளி இருமுனையம் அல்லது CCD பட உணரியைப் பயன்படுத்தவும்.
வானியல் வழிமுறை ஈடுசெய்தல்: உள்ளமைக்கப்பட்ட ஜிபிஎஸ் நிலைப்படுத்தல் மற்றும் வானியல் நாட்காட்டி தரவுத்தளம், மழைக்காலத்தில் சூரியனின் பயணப்பாதையைக் கணக்கிட்டு முன்னறிவிக்கிறது.
பன்முக மூல ஒருங்கிணைப்புக் கண்டறிதல்: ஒளிச்செறிவு, வெப்பநிலை மற்றும் காற்றின் வேக உணரிகளை ஒருங்கிணைத்து, குறுக்கீட்டைத் தடுக்கும் நிலைப்படுத்தலை அடைதல் (எடுத்துக்காட்டாக, ஒளி குறுக்கீட்டிலிருந்து சூரிய ஒளியை வேறுபடுத்துதல்).
கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு
இரட்டை அச்சு இயக்க அமைப்பு:
கிடைமட்ட சுழற்சி அச்சு (அசிமுத்): ஸ்டெப்பர் மோட்டார் 0-360° சுழற்சியைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, துல்லியம் ±0.1°
சாய்வு சரிசெய்தல் அச்சு (உயரக் கோணம்): நேரியல் உந்து தண்டு, நான்கு பருவங்களிலும் சூரியனின் உயர மாற்றத்திற்கு ஏற்ப -15° முதல் 90° வரை சரிசெய்யும் வசதியைக் கொண்டுள்ளது.
தகவமைப்புக் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறை: ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைப்பதற்காக மோட்டார் வேகத்தை மாறும் தன்மையுடன் சரிசெய்ய, PID மூடிய-சுற்று கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறது.
இயந்திர அமைப்பு
இலகு எடை கலப்புத் தாங்கி: கார்பன் இழைப் பொருளானது 10:1 என்ற வலிமை-எடை விகிதத்தையும், 10 என்ற காற்றுத் தடுப்பு அளவையும் அடைகிறது.
தானாகச் சுத்தம் செய்யும் தாங்கு அமைப்பு: IP68 பாதுகாப்பு நிலை, உள்ளமைக்கப்பட்ட கிராஃபைட் மசகுப் படலம், மற்றும் பாலைவனச் சூழலில் 5 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான தொடர்ச்சியான இயக்க ஆயுள்.
வழக்கமான பயன்பாட்டு வழக்குகள்
1. உயர் சக்தி செறிவூட்டப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த மின் நிலையம் (CPV)

ஐக்கிய அரபு அமீரகத்தின் துபாயில் உள்ள சோலார் பார்க்கில், அரே டெக்னாலஜிஸின் டியூராட்ராக் HZ v3 கண்காணிப்பு அமைப்பானது, III-V மல்டி-ஜங்ஷன் சோலார் செல்களைக் கொண்டு நிறுவப்பட்டுள்ளது:

இரட்டை அச்சு கண்காணிப்பு, 41% ஒளி ஆற்றல் மாற்றத் திறனைச் சாத்தியமாக்குகிறது (நிலையான அடைப்பான்களில் இது 32% மட்டுமே).

சூறாவளிப் பயன்முறையுடன் கூடியது: காற்றின் வேகம் வினாடிக்கு 25 மீட்டரைத் தாண்டும்போது, ​​கட்டமைப்புச் சேத அபாயத்தைக் குறைப்பதற்காக, ஒளிமின் தகடு தானாகவே காற்றைத் தாங்கும் கோணத்திற்குச் சரிசெய்யப்படுகிறது.

2. திறன்மிகு வேளாண் சூரிய பசுமைக்குடில்

நெதர்லாந்தில் உள்ள வாகெனிங்கன் பல்கலைக்கழகம், தக்காளி பசுமைக்குடிலில் சோலார்எட்ஜ் சூரியகாந்தி கண்காணிப்பு அமைப்பை ஒருங்கிணைக்கிறது:

பிரதிபலிப்பான் வரிசையின் மூலம் சூரிய ஒளியின் படுகோணம் மாறும் வகையில் சரிசெய்யப்பட்டு, ஒளியின் சீரான தன்மை 65% மேம்படுத்தப்படுகிறது.

தாவர வளர்ச்சி மாதிரியுடன் இணைந்து, நண்பகலில் கடுமையான ஒளி இருக்கும் நேரத்தில் இலைகள் கருகாமல் இருக்க, இது தானாகவே 15° கோணத்தில் விலகுகிறது.

3. விண்வெளி வானியல் கண்காணிப்பு தளம்
சீன அறிவியல் கழகத்தின் யுன்னான் வானாய்வகம், ASA DDM85 பூமத்திய ரேகை கண்காணிப்பு அமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது:

விண்மீன் கண்காணிப்புப் பயன்முறையில், கோணத் தெளிவுத்திறன் 0.05 ஆர்க் வினாடிகளை எட்டுகிறது, இது ஆழ்விண்வெளிப் பொருட்களை நீண்ட காலத்திற்கு வெளிப்படுத்துவதற்கான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது.

பூமியின் சுழற்சியை ஈடுசெய்ய குவார்ட்ஸ் கைரோஸ்கோப்புகளைப் பயன்படுத்துவதால், 24 மணி நேர கண்காணிப்புப் பிழை 3 ஆர்க் நிமிடங்களுக்கும் குறைவாக உள்ளது.

4. ஸ்மார்ட் நகர தெருவிளக்கு அமைப்பு
ஷென்சென் கியான்ஹாய் பகுதி முன்னோட்ட சோலார்ட்ரீ ஒளிமின்னழுத்த தெரு விளக்குகள்:

இரட்டை-அச்சு கண்காணிப்பு மற்றும் ஒற்றைப்படிக சிலிக்கான் மின்கலங்கள் மூலம் சராசரி தினசரி மின் உற்பத்தி 4.2kWh ஐ எட்டுகிறது, இது மழை மற்றும் மேகமூட்டமான காலங்களில் 72 மணிநேர பேட்டரி ஆயுளை ஆதரிக்கிறது.

இரவில் காற்றுத் தடையைக் குறைப்பதற்கும், 5G மைக்ரோ பேஸ் ஸ்டேஷன் பொருத்தும் தளமாகச் செயல்படுவதற்கும் தானாகவே கிடைமட்ட நிலைக்கு மீட்டமைக்கப்படும்.

5. சூரிய ஆற்றல் மூலம் கடல்நீரை குடிநீராக்கும் கப்பல்
மாலத்தீவின் “சோலார்செய்லர்” திட்டம்:

கப்பலின் மேல்தளத்தில் நெகிழ்வான ஒளிமின்னழுத்தப் படலம் பதிக்கப்பட்டு, ஒரு ஹைட்ராலிக் இயக்க அமைப்பு மூலம் அலை ஈடுசெய்தல் மற்றும் தடமறிதல் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

நிலையான அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில், தினசரி நன்னீர் உற்பத்தி 28% அதிகரித்து, 200 பேர் கொண்ட ஒரு சமூகத்தின் தினசரி தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது.

தொழில்நுட்ப வளர்ச்சிப் போக்குகள்
பல-சென்சார் ஒருங்கிணைந்த நிலைப்படுத்தல்: சிக்கலான நிலப்பரப்புகளிலும் சென்டிமீட்டர் அளவிலான கண்காணிப்புத் துல்லியத்தை அடைய, விஷுவல் SLAM மற்றும் லிடாரை இணைக்கவும்.

செயற்கை நுண்ணறிவு இயக்க உத்தி உகப்பாக்கம்: மேகங்களின் இயக்கப் பாதையைக் கணிக்கவும், உகந்த கண்காணிப்புப் பாதையை முன்கூட்டியே திட்டமிடவும் ஆழ்நிலைக் கற்றலைப் பயன்படுத்துதல் (இது தினசரி மின் உற்பத்தியை 8% வரை அதிகரிக்க முடியும் என MIT சோதனைகள் காட்டுகின்றன)

உயிரியக்கக் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு: சூரியகாந்திகளின் வளர்ச்சிப் பொறிமுறையைப் பின்பற்றி, மோட்டார் இயக்கி இல்லாத ஒரு திரவப் படிக எலாஸ்டோமர் சுய-திசை திருப்பும் சாதனத்தை உருவாக்குதல் (ஜெர்மனியின் KIT ஆய்வகத்தின் முன்மாதிரி ±30° திசை திருப்பும் திறனை அடைந்துள்ளது).

விண்வெளி ஒளிமின்னழுத்த வரிசை: ஜப்பானின் JAXA நிறுவனத்தால் உருவாக்கப்பட்ட SSPS அமைப்பானது, ஒரு கட்ட வரிசை ஆண்டெனா மூலம் நுண்ணலை ஆற்றல் பரிமாற்றத்தைச் செயல்படுத்துகிறது, மேலும் இதன் ஒத்திசைவான சுற்றுப்பாதை கண்காணிப்புப் பிழை <0.001° ஆகும்.

தேர்வு மற்றும் செயல்படுத்தல் பரிந்துரைகள்
பாலைவன ஒளிமின்னழுத்த மின் நிலையம், மணல் மற்றும் தூசி அரிப்பைத் தடுக்கும், 50℃ உயர் வெப்பநிலையில் இயங்கும், மூடிய ஹார்மோனிக் குறைப்பு மோட்டார் + காற்று குளிர்விப்பு வெப்பச் சிதறல் தொகுதி

துருவ ஆராய்ச்சி நிலையம், -60℃ குறைந்த வெப்பநிலை தொடக்கம், பனி மற்றும் உறைபனி சுமை எதிர்ப்பு, வெப்பமூட்டும் தாங்கி + டைட்டானியம் கலப்புலோக அடைப்புக்குறி

வீட்டு உபயோகத்திற்கான பரவலாக்கப்பட்ட சூரிய ஒளி மின்சாரம், சத்தமில்லாத வடிவமைப்பு (<40dB), குறைந்த எடை கொண்ட கூரை மேல் நிறுவல், ஒற்றை-அச்சு கண்காணிப்பு அமைப்பு + தூரிகையற்ற DC மோட்டார்

முடிவு
பெரோவ்ஸ்கைட் ஒளிமின்னழுத்தப் பொருட்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் ட்வின் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்புத் தளங்கள் போன்ற தொழில்நுட்பங்களில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்களால், முழுமையான தானியங்கி சூரியக் கண்காணிப்பான்கள் "செயலற்ற பின்தொடர்தல்" நிலையிலிருந்து "முன்கணிப்பு ஒத்துழைப்பு" நிலைக்குப் பரிணமித்து வருகின்றன. எதிர்காலத்தில், விண்வெளி சூரிய மின் நிலையங்கள், ஒளிச்சேர்க்கை செயற்கை ஒளி மூலங்கள் மற்றும் விண்மீன்களுக்கு இடையேயான ஆய்வு வாகனங்கள் போன்ற துறைகளில் அவை பெரும் பயன்பாட்டுத் திறனை வெளிப்படுத்தும்.