Vòng bi trơn polymer không cần bôi trơn cho hệ thống theo dõi quang điện

"Ý tưởng cơ bản của công ty chúng tôi là hiện thực hóa việc theo dõi năng lượng mặt trời bằng công nghệ thông minh theo cách hiệu quả và giá cả phải chăng", Thomas Vogel, Tổng giám đốc kiêm phát ngôn viên của công ty TecnoSun Solar Systems AG tại Neumarkt/Oberpfalz giải thích. Được thành lập vào tháng 4 năm 2010, công ty có khoảng 12 nhân viên và sản xuất các hệ thống quang điện (PV).

Vị trí của công ty thuận lợi: các điều kiện tại một thành phố tập trung vào năng lượng tái tạo mang lại điều kiện khung tốt cho công ty trẻ. Vì việc phân cấp thị trường điện vẫn là chủ đề quan trọng cho tương lai, nên chủ yếu là chính quyền địa phương và các thành phố, nhưng cũng có cả các nhà đầu tư tư nhân, đang tập trung vào năng lượng tái tạo.

Trong khi hệ thống cơ bản ban đầu bao gồm một đường dẫn hai trục, thì giờ đây nó được bổ sung thêm một đường dẫn một trục. Ngoài ra, còn có một hệ thống khí động học dành cho mái bằng. Đây là giải pháp lắp cố định có thể lắp đặt trên mái bằng mà không làm hỏng lớp phủ mái. "Và tại Intersolar, chúng tôi đang giới thiệu một hệ thống rào chắn tiếng ồn đã thu hút được rất nhiều sự quan tâm từ trước", Thomas Vogel cho biết. "Nó sẽ được sản xuất hàng loạt vào giữa năm nay".

Vấn đề

TecnoSun Solar Systems AG đang tìm kiếm ổ trục trơn cho hệ thống theo dõi thẳng đứng. Các yêu cầu đối với ổ trục khá cao: chúng phải có ma sát thấp và đặc trưng bởi hiệu suất cao. Ngoài ra, ổ trục phải chịu được thời tiết trong nhiều thập kỷ, vì hệ thống phải tiếp xúc với nhiệt, lạnh, mưa và tuyết. Công việc bảo trì và bảo dưỡng phải nhanh chóng và không phức tạp.

Giải pháp

Với iglidur ổ trục trơn, chuyên gia quang điện đã tìm ra giải pháp tiết kiệm chi phí đáp ứng được các yêu cầu của mình. Nhờ chất bôi trơn rắn tích hợp, ổ trục trơn có ma sát thấp và làm cho các điểm ổ trục không cần bảo trì. Điều này làm cho chất bôi trơn bổ sung trở nên thừa thãi. Ổ trục trơn không nhạy cảm với điều kiện thời tiết khắc nghiệt và thậm chí bụi bẩn cũng không cản trở chức năng của chúng.

Hệ thống theo dõi cho hệ thống PV (tracker) là hệ thống độc lập với hướng của khu vực cơ sở. Chúng theo dõi hướng đi của mặt trời trong ngày và do đó tạo ra góc tối ưu giữa mặt trời và mô-đun năng lượng mặt trời, tối ưu hóa việc sử dụng các mô-đun.

Năng suất bổ sung từ việc sử dụng hệ thống theo dõi đã được chứng minh là lên tới 40%. Sản lượng cao hơn đáng kể và năng suất điện ổn định đạt được trong suốt cả ngày. "Cho đến nay, các hệ thống theo dõi thường bị chỉ trích vì những nhược điểm của chúng", Thomas Vogel cho biết. "Chúng thường được coi là quá đắt và làm biến dạng cảnh quan do kích thước của chúng, vì chúng thường cao tới vài mét. Chúng tôi đã áp dụng một cách tiếp cận khác và muốn giữ chiều cao lắp đặt thấp, điều này cũng giúp giảm đáng kể chi phí so với các hệ thống khác".

Do đó, những lợi thế của hệ thống theo dõi của nhà cung cấp này được tóm tắt nhanh chóng: chúng bao gồm chiều cao lắp đặt thấp khoảng 1,5 m và hiệu quả vật liệu liên quan. Do đó, các hệ thống PV có thể được tích hợp tốt vào cảnh quan và cung cấp một khu vực nhỏ tiếp xúc với gió. Sau đó là khái niệm truyền động. Có tới 120 bộ theo dõi được vận hành chỉ bằng một động cơ. Điều này tương ứng với diện tích mô-đun khoảng 400 m2. Điều này đã giảm đáng kể chi phí hệ thống.

Thông thường, một hệ thống xích được neo xuống đất bằng các thành phần bê tông phải được tháo dỡ một cách khó nhọc tại một thời điểm nào đó. "Hệ thống neo của chúng tôi bao gồm các vít đất, trên đó hệ thống cơ học tương đối đơn giản, một kết cấu kim loại nguyên chất, được xây dựng", Thomas Vogel cho biết. Ma sát trong hệ thống hoàn toàn không đáng kể. Điều này được đảm bảo bằng ổ trục trơn polymer không cần bôi trơn từ igus ® GmbH, Cologne. Hầu như không có ứng dụng nào mà công nghệ ổ trục không cần bôi trơn không chứng minh được tính linh hoạt của nó.

Ba ổ trục không bôi trơn được sử dụng giữa tang trống và vòng kéo, tấm đế. "Vào thời điểm này, chúng tôi đang tìm kiếm một giải pháp chất lượng cao, hiệu suất cao, một mặt phải chạy hoàn toàn khô và mặt khác, không được dễ bị hư hỏng do các điều kiện xung quanh", Thomas Vogel nói khi nhìn lại. Tuổi thọ của hệ thống trong nhiều thập kỷ là một phần của hồ sơ yêu cầu. Và nếu điều tồi tệ nhất xảy ra, thì phải có thể thay thế ổ trục một cách nhanh chóng và dễ dàng trong quá trình bảo trì và bảo dưỡng.

Vật liệu toàn diện iglidur ® P đáp ứng được yêu cầu. Nhờ độ ổn định nhiệt và độ hấp thụ độ ẩm tổng thể thấp, ổ trục này là một trong những ổ trục có kích thước ổn định nhất trong điều kiện môi trường thay đổi. Nó thường được khuyến nghị cho các chuyển động quay với tải trọng trung bình đến cao. Nó cũng tiết kiệm chi phí, do đó có tác động đáng kể đến mặt kinh tế.

"Trong quá trình chuẩn bị phát triển hệ thống, chúng tôi đã tiến hành một loạt các thử nghiệm thực tế mở rộng với nhiều loại ổ trục khác nhau để có thể đưa ra những tuyên bố đáng tin cậy về hành vi chịu tải. Nhiều nhà cung cấp đã giới thiệu sản phẩm của họ", Thomas Vogel cho biết. "Kết quả thử nghiệm luôn cho thấy rõ ràng là ổ trục trơn bằng polyme không cần bôi trơn. Thêm vào đó là tỷ lệ giá cả-hiệu suất tốt và hỗ trợ toàn diện. Đại diện bán hàng của chúng tôi, Bernhard Hofstetter, luôn đối thoại với chúng tôi và thông báo cho chúng tôi về những phát triển mới và tiếp theo để chúng tôi luôn cập nhật công nghệ triển lãm thương mại mới nhất".

Hồ sơ yêu cầu đối với ổ trục trơn cực kỳ cao. Chúng phải chịu được thời tiết trong nhiều thập kỷ, chịu được bụi bẩn và độ ẩm và dễ lắp đặt. Trọng lượng do tải trọng tuyết cũng đóng một vai trò. Chúng cũng phải chịu tải trọng nặng ở một số khu vực, vì các chuyển động quay tương đối mạnh tác động lên cấu trúc cơ học cơ bản. Ngoài ra, tải trọng kéo lên tới vài trăm kg có thể xảy ra tại các điểm góc nơi cáp kéo.

Trước khi quyết định vật liệu nào phù hợp nhất với yêu cầu này, nhà cung cấp polymer cũng đã thực hiện nhiều tính toán tải trọng khác nhau và đề xuất vật liệu iglidur ® P theo quy trình loại trừ.

Trước khi quyết định vật liệu nào phù hợp nhất với yêu cầu này, nhà cung cấp polymer cũng đã thực hiện nhiều tính toán tải trọng khác nhau và đề xuất vật liệu iglidur ® P sau quy trình loại trừ.

Ngược lại với các ứng dụng trong kỹ thuật cơ khí, ổ trục không ép vào xoay quanh các bề mặt được mạ kẽm hoàn toàn. Do các dung sai lắp đặt cần thiết, do đó có nguy cơ tồn đọng là ổ trục có thể bị kẹt cả bên ngoài và bên trong. Ở đây, các thử nghiệm sơ bộ cũng cho thấy ổ trục trơn bằng polyme không gặp vấn đề gì với điều này. Các ổ trục chạy trong hệ thống theo dõi ngay từ ngày đầu tiên mà không có bất kỳ thời gian chết không cần thiết nào.

"Vật liệu tiêu chuẩn iglidur ® G của chúng tôi, đã chứng minh được giá trị của mình trong vô số ứng dụng trên toàn thế giới, cũng được đưa ra thảo luận", Bernhard Hofstetter, cố vấn bán hàng kỹ thuật phụ trách văn phòng igus ® Bavaria North-East, cho biết. "Ban đầu, chúng tôi đã tiến hành các mẫu đầu tiên. Nhưng do tổng lượng hấp thụ độ ẩm và giãn nở nhiệt thấp hơn, nên quyết định cuối cùng đã được đưa ra là ủng hộ vật liệu iglidur ® P".

Vật liệu iglidur ® Q2 cũng chứng minh khả năng chống mài mòn của nó trong hệ thống hai trục nằm ở vùng núi Thụy Sĩ ở độ cao 1.800 mét. Ổn định về kích thước dưới tải trọng cao, được thiết kế cho các ứng dụng xoay chịu ứng suất cao trong điều kiện khắc nghiệt.

"Ở độ cao này, nhiệt độ thay đổi cực kỳ nhiều trong suốt cả năm, chưa kể đến tuyết rơi vào mùa đông", Thomas Vogel giải thích. "Để hệ thống theo dõi của chúng tôi mạnh mẽ hơn và dễ bảo trì hơn, chúng tôi sử dụng ổ trục chống mài mòn. Trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt này, tải trọng tự nhiên là nặng nhất. Và những trải nghiệm ban đầu của chúng tôi rất tốt. Ổ trục polymer cũng đáp ứng các yêu cầu cơ bản của chúng tôi về các giải pháp kinh tế mà không ảnh hưởng đến chất lượng!"