این سیستم که «فلپ‌ترک» (FLAPTrack) نام دارد، با هدف افزایش بازدهی و دوام پنل‌های خورشیدی و کاهش فشار بر شبکه برق در ساعات اوج مصرف، توسعه یافته است.

پنل‌های خورشیدی متداول معمولا با زاویه‌ای ثابت نصب می‌شوند و با حرکت خورشید در طول روز، امکان تغییر موقعیت خود را ندارند و در ساعات ابتدایی صبح و اواخر بعدازظهر بخشی از نور خورشید را از دست می‌دهند و برق کمتری تولید می‌کنند.

سیستم « «فلپ‌ترک» این مشکل را با چرخش خودکار در دو محور افقی و عمودی برطرف می‌کند و پنل‌ها را در تمام طول روز رو به خورشید نگه می‌دارد. این قابلیت امکان جذب نور بیشتر و تولید برق به‌مراتب بالاتر نسبت به سیستم‌های ثابت را فراهم می‌کند.

پژوهشگران نمونه آزمایشی این فناوری را با ظرفیت ۱.۸ کیلووات روی پشت‌بام یکی از ساختمان‌های دانشگاه نصب کرده‌اند تا عملکرد آن را در شرایط واقعی ارزیابی کنند.

یکی از ویژگی‌های اصلی این سیستم، سازوکار تاشوی ثبت‌شده آن است. در این طراحی، محرک خطی هم وظیفه تغییر جهت پنل‌ها برای دنبال کردن خورشید را بر عهده دارد و هم در شرایط نامساعد جوی، آن‌ها را به حالت محافظتی تبدیل می‌کند. استفاده از مکانیزم واحد برای هر دو وظیفه، هزینه و پیچیدگی سیستم را کاهش داده است.

نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد، این سیستم به‌طور میانگین نزدیک به ۴۰ درصد برق بیشتری نسبت به پنل‌های خورشیدی ثابت تولید می‌کند و در برخی روزها این افزایش به ۵۶ درصد نیز رسیده است.

بیشترین مزیت این فناوری در ساعات ابتدایی صبح و اواخر بعدازظهر مشاهده می‌شود، زمانی که مصرف برق خانگی و تجاری معمولا بالاست، اما پنل‌های ثابت به دلیل زاویه نامناسب تابش، بازده کمتری دارند. سیستم «فلپ‌ترک» در این ساعات می‌تواند بیش از دو برابر برق بیشتری تولید و به کاهش فشار بر شبکه برق کمک کند.

به گفته پژوهشگران، مزایای این فناوری در فصل زمستان و مناطق دورتر از خط استوا نیز بیشتر است، زیرا با ردیابی خورشید در ارتفاع پایین، نور بیشتری جذب و سازوکار تاشوی آن از تجمع برف روی پنل‌ها جلوگیری می‌کند.

این طراحی همچنین از پنل‌ها در برابر شرایط جوی شدید محافظت می‌کند. با افزایش فراوانی تگرگ و بادهای شدید در نتیجه تغییرات اقلیمی، خطر آسیب دیدن پنل‌های خورشیدی نیز بیشتر شده است. تگرگ‌های درشت موجب ترک خوردن سلول‌های سیلیکونی پنل‌ها شده و بازده کل سیستم را کاهش می‌دهند.

در صورتی که حسگرهای هواشناسی یا داده‌های پیش‌بینی، وقوع شرایط خطرناک را تشخیص دهند، سیستم به‌طور خودکار پنل‌ها را به‌صورت روبه‌رو، روی یکدیگر تا کرده و آن‌ها را به سطح زمین نزدیک می‌کند. این وضعیت، تماس پنل‌ها با باد را به حداقل می‌رساند و از سطح حساس آن‌ها در برابر تگرگ محافظت می‌کند. همچنین می‌توان برای حفاظت بیشتر، یک توری ضدتگرگ روی بخش پشتی پنل‌های تاشده قرار داد.

طبق گزارش ساینس، پژوهشگران همچنان عملکرد این سیستم را با استفاده از حسگرهای متعدد، ازجمله برای ثبت شرایط آب‌وهوایی، میزان تولید برق، نیروی باد و میزان استهلاک قطعات، زیر نظر دارند. آنان گفتند که این داده‌ها به توسعه نسل‌های آینده «فلپ‌ترک» با وزن کمتر، بازده بالاتر و قابلیت اطمینان بیشتر کمک خواهد کرد.

نتایج این پژوهش در نشریه Renewable and Sustainable Energy Reviews منتشر شده است.

انتهای پیام