La tecnologia servo a bassa temperatura di Kollmorgen semplifica le procedure di pulizia degli eliostati per l'energia solare
Sin dall'inizio del XXI secolo, la Cina ha adottato una politica aggressiva in relazione alla tecnologia solare e oggi è leader mondiale nel settore dell'energia solare fotovoltaica e termica.
I sistemi termici si basano su un'ampia gamma di specchi di eliostati che si muovono automaticamente durante il giorno per riflettere la luce solare in un punto centrale, in cui il calore intenso attiva una turbina per la generazione di energia. Analogamente, i sistemi fotovoltaici eliostatici a concentratore o HCPV utilizzano eliostati per concentrare la luce solare sulle celle, che convertono l'energia solare direttamente in elettricità.
Lo sviluppo di tali tecnologie, oltre alla crescente capacità della Cina di produrle, ha generato molte nuove opportunità per la produzione di energia sostenibile sui mercati internazionali. Allo stesso tempo, la richiesta di una produzione energetica efficiente crea una nuova necessità di mercato per ottimizzare le prestazioni dell'eliostato.
Le sfide
Gli eliostati devono essere puliti con regolarità affinché il sistema assicuri la massima efficienza, ma non è un compito facile. Per prima cosa, vi sono condizioni ambientali a cui far fronte, tra cui il funzionamento ad altezze elevate e spesso a temperature inferiori a -30 °C. Inoltre, la polvere trasportata nell'aria, che può essere acida o alcalina, si attacca agli eliostati e provoca un indebolimento dell'intensità luminosa sui piani degli specchi, nonché riduce la riflettività della luce solare e l'efficienza della generazione di energia.
Gli eliostati devono essere puliti regolarmente per rimuovere tale polvere, un compito reso ancora più complesso dalla necessità di regolare dinamicamente l'angolo dei rulli spazzolatori mentre le superfici degli specchi seguono l'angolo della luce solare disponibile. Le proprietà variabili della polvere, la posizione dell'eliostato e la temperatura dell'ambiente sono tutti fattori che incidono sulla complessità delle operazioni di pulizia.
Soluzione di servotecnologia a bassa temperatura di Kollmorgen
Un sistema per la pulizia degli eliostati comune sul mercato consiste in un veicolo elettrico, il braccio di una gru a portale e un rullo spazzolatore inclinato. Tuttavia, la difficile geografia in cui vengono utilizzati, spesso richiede l'intervento manuale da parte del conducente e i guasti del sistema sono frequenti, quando i comuni motori asincroni non sono in grado di sopportare le condizioni difficili.
Per risolvere questi problemi, era necessaria una nuova progettazione dei veicoli destinati alla pulizia. Il nuovo design si affida alla servotecnologia, con i servomotori AKM a bassa temperatura e i servoazionamenti AKD di Kollmorgen. Il veicolo incorpora una struttura a cavalletto con gantry, dotata di un sistema ad auto-azionamento, posizionato utilizzando la tecnologia GPS. Il servoazionamento AKD, con la sua capacità di motion control ad alta precisione, consente al sistema gantry di muoversi in modo sincrono per regolare accuratamente e automaticamente l'angolo di inclinazione del rullo spazzolatore.
I servomotori AKM ad alte prestazioni sono utilizzati per assicurare il movimento del veicolo per la pulizia. Un sistema di sterzo, che controlla le ruote attraverso quattro serie di motori AKM e azionamenti AKD, offre un eccellente controllo del movimento per una sterzata flessibile e dinamica su un terreno imprevedibile. I servomotori AKM a bassa temperatura consentono un funzionamento affidabile anche in condizioni di freddo estremo, con temperature di -40 °C.
I risultati
La priorità assoluta di questo cliente consisteva nel migliorare le performance dei veicoli di pulizia. I servomotori AKM a bassa temperatura di Kollmorgen assicurano performance stabili e prevedibili in ambienti difficili, estremamente freddi e ad altezze elevate. I servoazionamenti AKD offrono frequenze di aggiornamento dei loop di corrente, di velocità e di posizione, uniche nel settore, ottimizzando le prestazioni in frazioni di millisecondo e migliorando enormemente l'efficienza del dispositivo.
Il design del prodotto e il software di debug, facile da usare, hanno ridotto notevolmente il periodo di sviluppo del progetto, consentendo di immettere rapidamente sul mercato il nuovo veicolo per la pulizia, in un settore in rapida evoluzione.
In un impianto tipico per l'energia solare, prima la pulizia degli eliostati impegnava 10 persone al giorno, che impiegavano due minuti per la pulizia di ogni specchio. Oggi questi requisiti sono stati ridotti a solo due persone al giorno, con 10 secondi per specchio. La soluzione di Kollmorgen ha risposto perfettamente ai requisiti del cliente che desiderava controllo e performance ottimizzati all'ambiente, raggiungendo una maggiore competitività e un maggior valore di mercato.
Informazioni su Kollmorgen
Kollmorgen vanta oltre 100 anni di esperienza in ambito motion, come dimostrano motori, azionamenti, attuatori lineari, riduttori, soluzioni di comando AGV e piattaforme di automazione con affidabilità e prestazioni al top nel settore. Forniamo soluzioni innovative che non hanno rivali in termini di prestazioni, affidabilità e facilità di utilizzo, garantendo ai costruttori di macchine un indubbio vantaggio sul mercato.
