Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia (IEA), alla fine del 2022 la capacità installata dell’industria solare globale ha superato i 1,183 GW e l’anno scorso la nuova capacità installata del fotovoltaico globale ha raggiunto i 235.8 GW.
Per sfruttare meglio le risorse di energia solare, sono state sviluppate una serie di nuove tecnologie. I sistemi di inseguimento solare sono una di queste tecnologie e il loro scopo è ottimizzare l'uso della luce solare, migliorando così l'efficienza di conversione fotoelettrica. Nei sistemi di inseguimento solare, il motore a flusso assiale è un dispositivo di azionamento comunemente utilizzato. Il suo ruolo principale è quello di guidare il pannello solare per seguire il movimento del sole, per garantire che il sole possa essere irradiato sul pannello solare nel modo più efficiente e per "inseguire" attivamente il sole per ottenere la massima generazione di energia.
Questa guida offre ai rivenditori una panoramica del mercato dei motori a flusso assiale, oltre a delinearne il potenziale futuro.
Sommario
Motori a flusso assiale per sistemi di inseguimento solare
Classificazione dei motori a flusso assiale
Dimensioni e prospettive del mercato
Problemi esistenti
Stato della ricerca
Alcuni suggerimenti per gli acquirenti
La linea di fondo
Motori a flusso assiale per sistemi di inseguimento solare
Un motore rotativo generale può essere del tipo a rotore interno o del tipo a rotore esterno. Tuttavia, indipendentemente dal tipo, il flusso magnetico è nella direzione del raggio. Un motore con flusso magnetico parallelo all'asse di rotazione, invece, è un motore a flusso assiale.
Nei sistemi di inseguimento solare, i motori a flusso assiale vengono spesso utilizzati per azionare il dispositivo di inseguimento, consentendo al pannello solare di regolare la propria angolazione in tempo reale in base alla posizione del sole. In questo modo, qualunque sia la posizione del sole, il pannello solare può sempre mantenere l'angolo migliore rispetto al sole, massimizzando così l'assorbimento della luce solare e migliorando l'efficienza della conversione fotoelettrica.
Classificazione dei motori a flusso assiale
I motori assiali nei sistemi di inseguimento solare possono essere suddivisi in diversi tipi. Questa tabella riporta la suddivisione della classificazione delle principali tipologie presenti sul mercato:
| Per tipo di motore | Motori AC a flusso assiale | Nella fase iniziale dello sviluppo delle apparecchiature solari, i motori a induzione CA venivano applicati ai sistemi di inseguimento solare su larga scala. La tensione del motore CA è 220 V. Questa tensione può attingere energia direttamente dalla rete senza la necessità di batterie aggiuntive. Inoltre, il motore AC, soprattutto nella fase di avviamento, può fornire una coppia elevata, che aiuta a superare l'attrito iniziale che il sistema di inseguimento solare può incontrare all'avvio, garantendo che il motore possa avviarsi senza intoppi e regolare l'angolo di inclinazione. pannello. |  |
| Motori CC a magneti permanenti | I motori CC a magneti permanenti economici ed efficienti sono sempre più ampiamente utilizzati nei motori a inseguimento solare. Non solo sono in grado di fornire una coppia elevata a basse pressioni, ma producono anche minori interferenze elettromagnetiche e sono più efficienti dal punto di vista energetico, fornendo soluzioni energetiche sostenibili per l’uso energetico. Tuttavia, la durata delle spazzole di carbone dei motori PMDC può essere compresa tra 1000 e 3000 ore, con il risultato che i tradizionali motori PMDC hanno solo 3000-5000 ore di funzionamento, limitando la durata del motore. |  | |
| Per modalità di guida | Motori passo-passo | I motori passo-passo sono controllati da un segnale a impulsi. L'angolo di passo della rotazione del motore passo-passo è generato dal controllo proporzionale sulla base della struttura del motore. Se il controllo di suddivisione del circuito di controllo rimane invariato, l'angolo di rotazione del passo è teoricamente un angolo fisso. Pertanto, la precisione del motore passo-passo è elevata e la posizione e la velocità del sistema di tracciamento possono essere controllate con precisione. Inoltre, la bassa rumorosità lo rende adatto ad ambienti silenziosi. Infine, la vita del motore passo-passo è lunga perché la sua struttura è semplice ed è comoda la manutenzione. |  |
| Motori asincroni | Conosciuto anche come motore a induzione, questo è un motore CA che genera coppia elettromagnetica dall'interazione tra il campo magnetico rotante del traferro e la corrente di induzione dell'avvolgimento del rotore, in modo da realizzare la conversione dell'energia elettromeccanica in energia meccanica. Alimentato direttamente dall'alimentazione CA, il costo operativo è basso, ma a causa delle caratteristiche del campo elettromagnetico induttivo, la precisione di controllo dei motori asincroni è relativamente bassa. |  | |
| Dal livello di protezione | Motori IP65/IP66 | Il livello di protezione di questi motori è solitamente espresso dal codice IP (Ingress Protection), che è l'identificazione del livello di tenuta della carcassa del motore. Il motore IP65 garantisce un elevato grado di protezione contro il contatto diretto di oggetti solidi e un certo grado di protezione contro i getti d'acqua. L'IP66 fornisce un elevato grado di protezione contro il contatto diretto con oggetti solidi e un certo grado di protezione contro forti spruzzi d'acqua. |  Tabella livelli di protezione IP motore (corrispondente a IPXX) |
Dimensioni e prospettive del mercato
Negli ultimi anni, l'industria cinese dei sistemi di inseguimento solare si è sviluppata rapidamente. Secondo l'analisi del settore cinese dei sistemi di inseguimento solare, pubblicata da ricerche di mercato online, dal 2015 al 2018, la dimensione del mercato cinese del settore dei sistemi di inseguimento solare è cresciuta da 18.62 miliardi di yuan a 40.41 miliardi di yuan, con un incremento di quasi il 117%. Tuttavia, le prospettive di mercato dei motori a flusso assiale nei sistemi di inseguimento solare sono ancora influenzate da diversi fattori.
I seguenti sono alcuni dei fattori chiave che potrebbero influenzare le prospettive dei motori a flusso assiale nel mercato dei sistemi di inseguimento solare:
- Crescita nel settore dei sistemi di inseguimento solare: Si prevede che l’industria solare continuerà a crescere man mano che aumenta la domanda globale di energie rinnovabili e soluzioni energetiche verdi. Secondo le statistiche, si stima che la dimensione del mercato degli inseguitori solari avrà un valore di 36.62 miliardi di dollari nel 2024 e si prevede che raggiungerà i 100.51 miliardi di dollari entro il 2029, crescendo a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 22.38% durante il periodo di previsione (2024). -2029). Ciò influenzerà direttamente la domanda di componenti per l’inseguimento solare, compresi i motori a flusso assiale.
- Prezzi dell'energia: La volatilità dei prezzi dell’energia, in particolare l’aumento dei prezzi dei combustibili fossili, può aumentare l’attrattiva della produzione di energia solare, che a sua volta migliora le prospettive di mercato per i motori a flusso assiale.
- Sostegno politico e sussidi: È probabile che i sussidi governativi e il sostegno politico alle energie rinnovabili stimolino l’installazione di sistemi di inseguimento solare, aumentando così la domanda di motori a flusso assiale. Ad esempio, per promuovere ulteriormente l’industria solare, il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha contribuito con 15 milioni di dollari per aiutare famiglie, imprese e comunità a sviluppare progetti solari. Anche la US Environmental Protection Agency ha annunciato il suo impegno nella Green Energy Partnership per raddoppiare l’uso delle energie rinnovabili, compresa l’energia solare, entro un decennio.
- Normative ambientali e obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio: L’attenzione globale alla riduzione delle emissioni di gas serra porterà probabilmente a maggiori investimenti in tecnologie energetiche pulite come l’energia solare, che contribuirà allo sviluppo del mercato dei motori a flusso assiale.
Problemi esistenti
- Elevati costi iniziali: L’installazione dei motori a flusso assiale richiede un elevato investimento iniziale, a cui seguono anche elevati costi di manutenzione. Tuttavia, garantisce prestazioni migliori e riduce il costo dell’intero sistema di inseguimento solare, migliorandone la competitività sul mercato.
- Bassa efficienza energetica: Rispetto ad altri tipi di motori, i motori a flusso assiale possono avere un rapporto di efficienza energetica inferiore in determinate condizioni. Ad esempio, in caso di carico basso, avviamenti frequenti, instabilità della tensione di rete e invecchiamento del motore, i motori a flusso assiale possono subire una certa perdita di energia nel processo di conversione dell'energia elettrica in energia meccanica.
- Problemi di rumore: I motori a flusso assiale possono produrre una certa quantità di rumore durante il funzionamento, il che potrebbe rappresentare un problema per gli ambienti applicativi sensibili al rumore (come aree residenziali, riserve naturali, ecc.).
Stato della ricerca
L'applicazione dei motori a flusso assiale nei sistemi di inseguimento solare è un campo di ricerca interdisciplinare che coinvolge molte discipline come l'ingegneria elettrica, la teoria del controllo e la tecnologia dell'energia solare. Al 2023, lo stato della ricerca sui motori a flusso assiale nei sistemi di inseguimento solare può essere riassunto come segue:
Ottimizzazione dell'efficienza energetica
I ricercatori sono alla ricerca di modi per migliorare l'efficienza energetica dei motori a flusso assiale nei sistemi di inseguimento solare. Ciò include l’ottimizzazione della progettazione del motore, come l’utilizzo di materiali a magneti permanenti efficienti, il miglioramento dei sistemi di raffreddamento per ridurre la perdita di calore e l’adozione di strategie di azionamento e controllo più efficienti
Sistemi di controllo
Le strategie di controllo sono fondamentali per garantire che i motori a flusso assiale funzionino alla massima efficienza durante l'inseguimento del sole. I ricercatori hanno sviluppato una varietà di algoritmi di controllo avanzati, come il controllo fuzzy, il controllo PID, il controllo adattivo, ecc., per migliorare la velocità e la precisione della risposta del motore.
Monitoraggio e manutenzione intelligenti
Con lo sviluppo dell’Internet delle cose e delle tecnologie dei big data, i ricercatori stanno studiando come integrare i motori a flusso assiale con altri sistemi intelligenti per consentire il monitoraggio in tempo reale e la manutenzione predittiva, riducendo così i tempi di inattività e i costi di manutenzione.
Alcuni suggerimenti per gli acquirenti
Requisiti di prestazione
Determina i requisiti prestazionali del tuo sistema di inseguimento solare per motori a flusso assiale, tra cui potenza, velocità, coppia ed efficienza.
Adattabilità ambientale
Considerare le condizioni ambientali in cui verrà utilizzato il motore, come temperatura, umidità, polvere e corrosione, e scegliere un motore in grado di adattarsi a questi ambienti.
Efficacia dei costi
Valutare i prezzi dei motori offerti da diversi fornitori e condurre analisi di rapporto costo-efficacia per garantire che vengano selezionati prodotti convenienti.
Controllo e interfaccia
Considera la complessità del controllo del motore e della compatibilità delle interfacce e scegli un motore facile da integrare nel tuo sistema di inseguimento solare.
Certificazione e standard
Verificare se il motore è conforme agli standard e alle certificazioni di settore pertinenti, come la certificazione CE, la certificazione UL, ecc., per garantire la qualità e la sicurezza del motore.
La linea di fondo
I motori a flusso assiale sono un componente prezioso dei sistemi di inseguimento solare, poiché aiutano a migliorare l'efficienza complessiva dei sistemi solari. Non sorprende quindi che il mercato di questi motori sia destinato ad aumentare e questo offre agli acquirenti l’opportunità di trarre vantaggio da questa crescita. Per ulteriori aggiornamenti sulle principali tendenze solari, ricordati di seguire Blog di Chovm.com.
