發布日期:2022-04-17 點擊率:81
圖1 iglidur軸套安裝在追蹤系統的主軸上,即使在非常惡劣的工況下,它們依然確保低摩擦旋轉運動
來自Conergy公司光伏系統的SolarOptimus追蹤系統確保太陽能收集板相對于太陽總是處于一個正確的角度。根據天文數據來控制雙軸驅動系統,從而增加約30%清潔能源的產出。為了確保該系統在極其惡劣的環境中長期免維護運行,Conergy公司決定采用易格斯部件:工程塑料滑動軸承、關節軸承和直線系統。
在風能和太陽能領域,德國的機械工程和工廠建設公司在世界上名列前茅。作為該高速增長市場的參與者,Conergy公司同樣處于這樣的位置。該公司于1996年創建于德國漢堡,最初是太陽能系統集成商,現在能夠提供廣泛的可再生能量、制熱和制冷業務。從2005年3月起該公司在TecDAX上市,從2001年至今Conergy公司銷售額增加了至少18倍,成為德國成長最快的科技公司之一。
這些成功一方面源于Conergy公司在世界范圍內提供完全的可再生(風、太陽和生物)能源生產解決方案,同時包括項目管理、服務和融資。另外一方面則是因為該公司不斷研發和生產其自有產品。
務實的“自己生產或外購”決策
“自己生產,還是外購”,一直都是一個需要認真思考的問題。公司總部“全球技術團隊”工程和服務部門負責人Bernd Krabbe介紹說:“我們在市場上搜索并評估,是否存在現有系統能夠滿足我們客戶的高要求。如果沒有,我們將自己研發相關產品。”在光伏系統追蹤系統方面,現存系統不能滿足不斷增長的要求,所以Conergy最近推出了一款自己研發的產品——SolarOptimus系統。
追蹤系統提高產能
SolarOptimus系統可確保太陽能收集板總是處于一個恰當的角度,這一投資最終使運營者受益,因為通過此雙軸追蹤系統可以將產能提高超過30%。在德國和其鄰國,光伏組件最佳位置的確定通過亮度傳感器。在多云的情況下,該傳感器總是指引系統運動到有光的地方。這看起來似乎并不符合德國的情況,但其實情況并非如此。在南歐通常萬里無云,系統使光伏組件同太陽光保持一個正確的角度會更加高效。
圖2 Conergy公司采用易格斯公司的DryLin直線軸承,用于調整系統
即使在極端環境下仍然具有長使用壽命
上述特別為南部高輻射區域開發的控制概念,同樣用在了SolarOptimus系統。產品經理Philipp Vanicek介紹:“該模塊根據天文算法,在兩個軸上進行運動。”由于該系統常常建設在比較偏遠的地方,并無現場人員,所以在該框架體系研發的時候,研發人員關注的重點在于耐久性和免維護。基于此原因,研發人員不希望設計復雜的驅動系統,而傾向于使用那些簡單,但具有高品質的部件,這涉及到馬達和軸承。SolarOptimus研發的項目經理Bernd Krabbe繼續介紹道:“我們把對于軸承系統的要求解釋給多個軸承系統供應商,希望獲得他們對于解決方案的建議。”通常安裝太陽能系統的地方都非常干燥,環境中常有沙粒和非常細小的灰塵。另一個因素是,在很大溫差的情況下,軸承也必須非常好的工作。
“iglidur”用于主軸
針對這些標準,易格斯提供的建議最具有說服力:SolarOptimus系統所有主軸均采用了易格斯的產品。框架系統的一個主軸長約20?m,由iglidur工程塑料制造的軸承確保了低摩擦和免維護。iglidur軸套安裝在追蹤系統的主軸上,即使在非常惡劣的工況下,它們依然確保低摩擦旋轉運動,高性能工程塑料滑動軸承本身帶有固體潤滑脂,所以無需額外潤滑,但是這樣通常會帶來污垢的堆積。在給定的使用條件下,在眾多iglidur材料中,Conergy系統采用了“通用型”iglidur G材料,它適合于中低速的擺動和旋轉。耐污垢是iglidur G型軸套另一個重要的特性。
滑動軸承取代直線電機
為了直線驅動,Conergy公司研發工程師將直線軸承用于調整系統。相同的,這里也采用了易格斯高性能工程塑料滑動軸承:DryLin直線滑動軸承確保軸精確地運行(圖2)。DryLin直線系統軸承基座由堅固的鑄造鋅制成,滑動原件則包括陽極硬化鋁(導軌)和iglidur滑動膜,其具有低摩擦系數,不會出現“粘連和過滑的現象”。易格斯運動組件裝配在安裝板上,滿足了Conergy公司研發人員的要求。沙礫和灰塵不會對此直線軸承有任何影響:由于“雪犁效用”它們被很快推開,而滑動性能不會受到任何損壞。
圖3 “igubal”關節軸承作為連接元件用于耦合桿,將太陽能模塊和框架連接在一起
敏捷:太陽能模塊和框架系統的鏈接
Conergy公司決定采用性能優異的igubal關節軸承用于耦合桿,其用來將太陽能模塊支架連接在一起(圖3)。這些連接元件吸收高應力,具有非常優良的吸震性,并且其重量僅為傳統金屬關節軸承的1/5。但追蹤系統采用這些軸承的另一個更重要的原因是:即使環境中充滿細小的灰塵或很厚的污垢,該關節軸承仍然保持免維護。不會出現卡死或阻塞的危險,且內含固體潤滑脂確保低摩擦和最佳的耐磨性。
西班牙南部“測試沙”實驗
模塊南北方向的驅動力達到6800N,而東西方向主框架的驅動力則達到10000N。運行速度很低(最大4mm/s),最大驅動力每天出現一次。然而,最高的要求來自耐磨損,因為惡劣的環境影響所有部件。這就是為什么易格斯公司會為Conergy公司安排系列測試的原因。測試最終取得了一個非常好的結果:即使在惡劣于真實情況的工況下,在SolarOptimus系統整個設計使用壽命中,易格斯軸承也不需要更換。這不僅僅可防止沙礫和灰塵,還耐UV輻射、非常大的溫差以及潮濕的環境。
在此期間,第一套SolarOptimus系統已在西班牙南部成功運行數月,所有數據表明該天文算法支撐的追蹤系統將取得更好的使用效果。該項目全部完成后,在此區域將有800個可運動系統用于生產清潔太陽能,并入公用電網。另外,Conergy公司已著手計劃另外多個包括更多追蹤系統的項目。
作為合作伙伴,易格斯不僅僅是供應商,還為客戶特定要求而優化產品,同時大批量生產,減少了生產成本。高速發展的Conergy公司不再擔憂大批量需求的問題。
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