De acordo com a Agência Internacional de Energia (AIE), no final de 2022 a capacidade instalada da indústria solar global ultrapassava 1,183 GW e, no ano passado, a nova capacidade instalada de energia fotovoltaica global atingiu 235.8 GW.
Para aproveitar melhor os recursos de energia solar, uma série de novas tecnologias foram desenvolvidas. Os sistemas de rastreamento solar são uma dessas tecnologias e têm como objetivo otimizar o aproveitamento da luz solar, melhorando assim a eficiência da conversão fotoelétrica. Em sistemas de rastreamento solar, o motor de fluxo axial é um dispositivo de acionamento comumente usado. Sua principal função é fazer com que o painel solar siga o movimento do sol, para garantir que o sol possa ser irradiado para o painel solar da maneira mais eficiente e para “perseguir” ativamente o sol para obter a geração máxima de energia.
Este guia oferece aos varejistas uma visão geral do mercado de motores de fluxo axial, bem como delineia seu potencial futuro.
Conteúdo
Motores de fluxo axial para sistemas de rastreamento solar
Classificação de motores de fluxo axial
Tamanho do mercado e perspectivas
Problemas existentes
Status da pesquisa
Algumas sugestões para compradores
A linha inferior
Motores de fluxo axial para sistemas de rastreamento solar
Um motor rotativo geral pode ser do tipo rotor interno ou do tipo rotor externo. Porém, não importa o tipo, o fluxo magnético está na direção do raio. Em contraste, um motor com fluxo magnético paralelo ao eixo de rotação é um motor de fluxo axial.
Em sistemas de rastreamento solar, motores de fluxo axial são frequentemente usados para acionar o dispositivo de rastreamento, permitindo que o painel solar ajuste seu próprio ângulo em tempo real de acordo com a posição do sol. Desta forma, independentemente da posição do sol, o painel solar consegue sempre manter o melhor ângulo com o sol, maximizando assim a absorção da luz solar e melhorando a eficiência da conversão fotoelétrica.
Classificação de motores de fluxo axial
Os motores axiais em sistemas de rastreamento solar podem ser divididos em vários tipos. Esta tabela detalha a classificação dos principais tipos existentes no mercado:
| Por tipo de motor | Motores de fluxo axial CA | Na fase inicial do desenvolvimento de equipamentos solares, os motores de indução CA foram aplicados em sistemas de rastreamento solar em larga escala. A tensão de acionamento do motor CA é 220V. Esta tensão pode extrair energia diretamente da rede sem a necessidade de baterias adicionais. Além disso, o motor CA, especialmente na fase de partida, pode fornecer um grande torque, o que ajuda a superar o atrito inicial que o sistema de rastreamento solar pode encontrar na partida, garantindo que o motor possa dar partida suavemente e ajustar o ângulo do painel. |  |
| Motores DC de ímã permanente | Motores DC de ímã permanente baratos e eficientes são cada vez mais utilizados em motores de rastreamento solar. Eles não só são capazes de fornecer alto torque a baixas pressões, mas também produzem menor interferência eletromagnética e são mais eficientes em termos energéticos, fornecendo soluções energéticas sustentáveis para uso de energia. No entanto, a vida útil da escova de carbono dos motores PMDC pode estar entre 1000 horas e 3000 horas, resultando em motores PMDC tradicionais com apenas 3000 a 5000 horas de operação, limitando a vida útil do motor. |  | |
| Por modo de condução | Motores de passo | Os motores de passo são controlados por um sinal de pulso. O ângulo de passo da rotação do motor de passo é gerado pelo controle proporcional com base na estrutura do motor. Se o controle de subdivisão do circuito de controle permanecer inalterado, então o ângulo do passo da rotação do passo é teoricamente um ângulo fixo. Portanto, a precisão do motor de passo é alta e a posição e a velocidade do sistema de rastreamento podem ser controladas com precisão. Além disso, o baixo ruído o torna adequado para ambientes silenciosos. Por fim, a vida útil do motor de passo é longa, pois sua estrutura é simples e de fácil manutenção. |  |
| Motores assíncronos | Também conhecido como motor de indução, é um motor CA que gera torque eletromagnético a partir da interação entre o campo magnético giratório do entreferro e a corrente de indução do enrolamento do rotor, de modo a realizar a conversão de energia eletromecânica em energia mecânica. Acionado diretamente pela energia CA, o custo de operação é baixo, mas devido às características do campo eletromagnético indutivo, a precisão do controle dos motores assíncronos é relativamente baixa. |  | |
| Pelo nível de proteção | Motores IP65/IP66 | O nível de proteção destes motores é normalmente expresso pelo código IP (Ingress Protection), que é a identificação do nível de vedação da carcaça do motor. O motor IP65 oferece alto grau de proteção contra contato direto com objetos sólidos e certo grau de proteção contra jatos de água. O IP66 oferece um alto grau de proteção contra contato direto com objetos sólidos e um certo grau de proteção contra fortes borrifos de água. |  Tabela de níveis de proteção IP do motor (correspondente a IPXX) |
Tamanho do mercado e perspectivas
Nos últimos anos, a indústria de sistemas de rastreamento solar da China desenvolveu-se rapidamente. De acordo com a análise da indústria de sistemas de rastreamento solar da China, publicada por pesquisa de mercado on-line, de 2015 a 2018, o tamanho do mercado da indústria de sistemas de rastreamento solar da China cresceu de 18.62 bilhões de yuans para 40.41 bilhões de yuans, um aumento de quase 117%. No entanto, as perspectivas do mercado para motores de fluxo axial em sistemas de rastreamento solar ainda são influenciadas por vários fatores.
A seguir estão alguns dos principais fatores que provavelmente afetarão as perspectivas dos motores de fluxo axial no mercado de sistemas de rastreamento solar:
- Crescimento da indústria de sistemas de rastreamento solar: Espera-se que a indústria solar continue a crescer à medida que aumenta a procura global por energia renovável e soluções de energia verde. De acordo com as estatísticas, o tamanho do mercado de rastreadores solares está estimado em US$ 36.62 bilhões em 2024 e deverá atingir US$ 100.51 bilhões até 2029, crescendo a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 22.38% durante o período de previsão (2024). -2029). Isto afetará diretamente a demanda por componentes de rastreamento solar, incluindo motores de fluxo axial.
- Preços de energia: A volatilidade nos preços da energia, especialmente o aumento dos preços dos combustíveis fósseis, pode aumentar a atractividade da produção de energia solar, o que, por sua vez, melhora as perspectivas de mercado para motores de fluxo axial.
- Apoio político e subsídios: Os subsídios governamentais e o apoio político às energias renováveis provavelmente estimularão a instalação de sistemas de rastreamento solar, aumentando assim a procura de motores de fluxo axial. Por exemplo, para promover ainda mais a indústria solar, o Departamento de Energia dos EUA contribuiu com 15 milhões de dólares para ajudar famílias, empresas e comunidades a desenvolver projetos solares. A Agência de Protecção Ambiental dos EUA também anunciou o seu compromisso de Parceria de Energia Verde de duplicar a utilização de energia renovável, incluindo energia solar, dentro de uma década.
- Regulamentações ambientais e metas de redução de emissões de carbono: O foco global na redução das emissões de gases com efeito de estufa provavelmente levará a mais investimentos em tecnologias de energia limpa, como a energia solar, o que contribuirá para o desenvolvimento do mercado de motores de fluxo axial.
Problemas existentes
- Custos iniciais elevados: A instalação de motores de fluxo axial exige um alto investimento inicial, acompanhado também de elevados custos de manutenção. Porém, garante melhor desempenho e também reduz o custo de todo o sistema de rastreamento solar, melhorando sua competitividade no mercado.
- Baixa eficiência energética: Em comparação com outros tipos de motores, os motores de fluxo axial podem ter uma taxa de eficiência energética mais baixa sob certas condições. Por exemplo, no caso de baixa carga, partidas frequentes, instabilidade da tensão da rede e envelhecimento do motor, os motores de fluxo axial podem ter uma certa perda de energia no processo de conversão de energia elétrica em energia mecânica.
- Problemas de ruído: Os motores de fluxo axial podem produzir uma certa quantidade de ruído durante a operação, o que pode ser um problema para ambientes de aplicação sensíveis ao ruído (como áreas residenciais, reservas naturais, etc.).
Status da pesquisa
A aplicação de motores de fluxo axial em sistemas de rastreamento solar é um campo de pesquisa interdisciplinar que envolve muitas disciplinas como engenharia elétrica, teoria de controle e tecnologia de energia solar. Em 2023, o status da pesquisa de motores de fluxo axial em sistemas de rastreamento solar pode ser resumido da seguinte forma:
Otimização da eficiência energética
Os pesquisadores têm procurado maneiras de melhorar a eficiência energética dos motores de fluxo axial em sistemas de rastreamento solar. Isso inclui a otimização do projeto do motor, como o uso de materiais magnéticos permanentes eficientes, a melhoria dos sistemas de resfriamento para reduzir a perda de calor e a adoção de estratégias de acionamento e controle mais eficientes.
Sistemas de controle
As estratégias de controle são críticas para garantir que os motores de fluxo axial operem com eficiência máxima ao rastrear o sol. Os pesquisadores desenvolveram uma variedade de algoritmos de controle avançados, como controle fuzzy, controle PID, controle adaptativo, etc., para melhorar a velocidade e a precisão da resposta do motor.
Monitoramento e manutenção inteligentes
Com o desenvolvimento da Internet das Coisas e das tecnologias de big data, os investigadores estão a explorar como os motores de fluxo axial podem ser integrados com outros sistemas inteligentes para permitir a monitorização em tempo real e a manutenção preditiva, reduzindo assim o tempo de inatividade e os custos de manutenção.
Algumas sugestões para compradores
Requisitos de desempenho
Determine os requisitos de desempenho do seu sistema de rastreamento solar para motores de fluxo axial, incluindo potência, velocidade, torque e eficiência.
Adaptabilidade ambiental
Considere as condições ambientais nas quais o motor será utilizado, como temperatura, umidade, poeira e corrosão, e escolha um motor que possa se adaptar a esses ambientes.
Custo-efetividade
Avalie os preços dos motores oferecidos por diferentes fornecedores e realize análises de custo-benefício para garantir que os produtos com boa relação custo-benefício sejam selecionados.
Controle e interface
Considere a complexidade do controle do motor e da compatibilidade da interface e escolha um motor que seja fácil de integrar ao seu sistema de rastreamento solar.
Certificação e padrões
Verifique se o motor está em conformidade com os padrões e certificações relevantes da indústria, como certificação CE, certificação UL, etc., para garantir a qualidade e segurança do motor.
A linha inferior
Os motores de fluxo axial são um componente valioso dos sistemas de rastreamento solar, pois ajudam a melhorar a eficiência geral dos sistemas solares. Não é nenhuma surpresa, então, que o mercado para estes motores esteja prestes a aumentar, e isso oferece uma oportunidade para os compradores capitalizarem este crescimento. Para obter mais atualizações sobre as principais tendências solares, lembre-se de seguir Blog Chovm.com.
