سیستم ردیاب خورشیدی الکترونیکی:

ردیاب خورشیدی الکترونیکی پیوسته با استفاده از روش کنترل دور موتور خورشید را در هر لحظه از زمان از نظر مکانی تعقیب میکند و بر حسب نوع طرح قسمت کنترل زمان کار موتور و دور معکوس شامل دو نوع اتوماتیک و تمام اتوماتیک می باشد.

نوع اتوماتیک ردیاب خورشیدی فقط یکبار در روز احتیاج به وجود نیروی انسانی دارد. بدین ترتیب فقط باید در صبح در زمان معینی یا در زمان طلوع افتاب ان را روشن کرد، دستگاه به کار خود ادامه داده و خورشید را تعقیب میکند و در بعد از ظهر در زمان معینی یا دز زمان غروب افتاب به طور اتوماتیک حرکت معکوس کرده و به جای اول خود برگشته و سپس به طور اتوماتیک خاموش میشود.

نوع تمام اتوماتیک ان اصلا احتیاج به وجود کسی برای روشن یا خاموش کردن دستگاه ندارد بدین ترتیب که در صبح در زمان معینی یا در زمان طلوع افتاب به طور اتوماتیک روشن شده و به کار می افتد و خورشید را تعقیب می کند و در بعد از ظهر در زمان معینی یا در زمان غروب افتاب به طور اتوماتیک حرکت معکوس کرده و بجای خود برگشته و سپس به طور اتوماتیک خاموش می شود و به همین ترتیب روز بعد به طور اتوماتیک روشن شده و به کار خود ادامه می دهد.

طبقه بندبی ردیاب ها ی خورشیدی:

از نظر محور تغییر زاویه:

ردیاب تک محوره:

این نوع ردیاب دارای یک درجه ازادی و یک موتور جهت تنظیم زاویه پنل هنگام طلوع خورشید از شرق به غرب خورشید در غرب جهت تنظیم زاویه azimuth می باشد. زاویه بهینه ارتفاع پنل ها توسط نصب کننده سیستم روی یک مقدار ثابت برای تمام طول سال یا شروع هر فصل یا شروع هر نیمسال یک بار تنظیم می گردد.

ردیاب دو محوره:

این نوع ردیاب دارای دو درجه ازادی و دو موتور مستقل می باشد و هر دو زاویه سمت (azimuth) و ارتفاع(altitude) توسط آن تنظیم می گردد. این روع ردیاب بازده سیستم را از ردیاب نوع اول بیشتر بهبود می بخشد اما به دلیل پیچیدگی مکانیزم سخت افزاری و نرم افزاری کنترلر دو جهته ان از نظر هزینه تفاوت چشمگیری نسبت به نوع تک محوره دارد. هچنین به دلیل حرکت دوگانه موتور ها در راستای زوایای سمت و ارتفاع پنل ها به فضای باز بیشتری در اطراف خود نیاز دارند.

به طور کلی ردیاب های خورشیدی از نظر نحوه عملکرد به دو طبقه زیر تقسیم می شوند :

1-پیوسته

این سیستم خورشید را بطور پیوسته در هر لحظه از زمان تغیب می کند و مستقل از تشعشعات خورشید (نمایان بودن خورشید) است و از نظر تئوری و عملی کاملا پیوسته است و براساس حرکت منظم وضعی کره زمین یا حرکت ظاهری خورشید (گذشت زمان) که پیوسته و ثابت است کار می کند.

کارکرد مناسب این سیستم به این خاطر است که به علت پیوستگی کاملا بدون خطا بوده و با پنهان شدن ناقص یا کامل خورشید در زیر ابر ها (روز ابری و افتابی) سیستم بدون خطا همچنان با دقت بسیار به کار خود ادامه داده و خورشید را حتی در زیر ابر ها تعقیب می کند یعنی این سیستم در روز های ابری و افتابی نیز به خوبی کار می کند.

2-غیر پیوسته یا گسسته

این سیستم خورشید را بطور غیر پیوسته در زمان های معینی با فواصل زمانی ثابت تعقیب می کند و وابسته به تشعشعات خورشید (مایل بودن خورشید) است و از نظر تئوری و عملی غیر پیوسته است و بر اساس تشعشعات خورشید کار می کند. عیب مهم این سیستم این است که به علت عدم پیوستگی اولا دارای خطا بوده و خطای ان با پنهان شدن ناقص خورشید در زیر ابر ها زیاد می شود و ثانیا با پنهان شدن کامل خورشید در زیر ابرها سیستم به طور کلی از کار می افتد، یعنی این سیستم فقط در روز هایی کاملا افتابی (بدون هیچگونه ابری) کار می کند و در روز های ابری و افتابی دارای خطای زیاد بوده و یا اصلا کار نمی کند با توجه به این که در کشوری مانند ایران در هر نقطه از کشور در تمام طول سال بطور متوسط جمعا فقط حدود دو ماه روز کاملا افتابی ( بدون هیچگونه ابری) می باشد سیستم غیر پیوسته غیر قابل استفاده بوده و حتما باید از سیستم پیوسته استفاده شود. سیستم غیر پیوسته فقط در کشور های اسیای جنوبی و جنوب شرقی و افریقا و افریقای جنوبی قابل استفاده می باشد .

روش های طراحی ردیاب خورشیدی :

1-با استفاده از مقاومت حرارتی

ترمیستور (مقاومت حرارتی) مقاومتی است که بر اثر تغییر درجه حرارت مقاومت ان (به نسبت عکس) تغییر می کند در این روش از یک عدسی یا سیستم عدسی و تغییر مکان مرکز یا خط برخورد تشعشعات منعکس یافته خورشیدی از عدسی (نقاط یاخطوط کانونی نورانی عدسی) که در اثر تغییر مکان ظاهری خورشید بوجود می اید استفاده میشود و ترمیستور ها بطور سری یا موازی در کلیه نقاط یا خطوط یا در نقاط یا خطوط معینی از مکان هندسی مراکز بر خورد تشعشعات منعکس یافته خورشیدی (نقاط یا خطوط کانونی نورانی عدسی) قرار می گیرند.

این روش بر اساس اختلاف درجه حرارت این مراکز با سایر نقاط کار میکند به علت وجود ابعاد هندسی ترمیستور این روش غیر پیوسته است و خطای سیستم با ابعاد هندسی ترمیستور نسبت عکس دارد یعنی هرچه ابعاد هندسی ترمیستور بزرگتر باشد خطای سیستم کمتر و به همان نسبت دقت سیستم زیاد تر خواهد بود .

2-با استفاده از مقاومت نوری

فتورزیستور (مقاومت نوری) مقاومتی است که در اثر تغییر شدت نور مقاومت ان ( به نسبت عکس) تغییر می کند. در این روش از یک جعبه روزنه دار یا شکاف دار و تغییر مکان محل اثر نور در داخل جعبه که به صورت نقطه یا خط نورانی بوده و در اثر تغییر مکان ظاهری خورشید به وجود می اید استفاده می شود و فتورزیستور ها بطور سری یا موازی در کلیه نقاط یا خطوط معینی از مکان هندسی محل های اثر نور نقاط یا خطوط نورانی در داخل جعبه قرار می گیرد. این روش بر اساس روشنایی و تاریکی یعنی اختلاف شدت نور این محل ها (نقاط یا خطوط نورانی ) با سایر نقاط داخل جعبه کار می کند.

به علت وجود ابعاد هندسی فتورزیستور این روش غیر پیوسته است و خطای سیستم با ابعاد هندسی فتورزیستور نسبت عکس دارد. یعنی هرچه ابعاد هندسی فتورزیستور بزرگتر باشد خطای سیستم کمتر و به همان نسبت دقت سیستم زیاد تر خواهد بود.

3-با استفاده از سلول نوری

فتوسل (سلول نوری) به دو صورت Gas-stateو solid-state می باشد و دو قطبی یا سه قطبی است و بر اثر برخورد اشعه ی نور به ان در دو سره ان ایجاد اختلاف ولتاژ الکتریکی و در داخل ان ایجاد جریان الکتریکی داخلی (همان حرکت الکترون های ازاد) میشود و در مدار علاوه بر اختلاف ولتاژ دو سره ان و جریان الکتریکی داخلی ایجاد جریان الکتریکی خارجی نیز میکند و با تغییر شدت نور جریان و ولتاژ ان ( به نسبت مساوی ) تغییر می کند در این روش نیز مانند روش قبلی از یک جعبه روزنه دار یا شکاف دار و تغییر مکان محل اثر نور در داخل جعبه که به صورت نقطه یا خط نورانی بوده و در اثر تغییر مکان ظاهری خورشید بوجود می اید استفاده می شود و فتوسل ها بطور سری یا موازی در کلیه نقاط یا خطوط یا در نقاطی از مکان هندسی محل های اثر نور ( نقاط یا خطوط نورانی ) در داخل جعبه قرار می گیرند. این روش نیز بر اساس روشنایی و تاریکی یعنی اختلاف شدت نور این محل ها (نقاط یا خطوط نورانی) با سایر نقاط داخل جعبه کار می کند و خطای سیستم با ابعاد هندسی فتوسل نسبت عکس دارد. یعنی هرچه ابعاد هندسی فتوسل بزرگتر باشد خطای سیستم کمتر و به همان نسبت دقت سیستم زیاد تر خواهد بود .

4-استفاده از کنترل دور موتور

خورشید در حقیقت جزو سیارات می باشد و دارای حرکت وضعی و انتقالی منحصر به خود می باشد چون منظومه شمسی که خورشید در ان قرار گرفته دارای حرکت وضعی و انتقالی منحصر به خود کهکشانی که منظومه شمسی دران قرار گرفنه نیز دارای حرکت وضعی و انتقالی منحصر به خود و کره سماوی (کره اسمان) که بینهایت کهکشان در ان قرار گرفته است دارای حرکت وضعی و انتقالی منحصر به خود می باشد. در نتیخه خورشید نسبت به مرکز کره سماوی دارای حرکت میباشد ولی خورشید نسبت به زمین ثابت بوده یعنی تقریبا ثابت است بعد از هر چند هزار سال به علت حرکات بسیار پیچیده ولی منظم کره سماوی که هنوز برای بشر کاملا مشخص نشده حرکت جزئی نسبت به زمین دارد در ضمن خورشید خود دارای حرکت وضعی منحصر به خود می باشد ولی ما خورشید را نسبت به زمین کاملا ثابت فرض می کنیم در این حالت خطا بسیار نا چیز و قابل صرفنظر کردن می باشد.

در طول هر 24 ساعت زمین یک دور کامل با سرعت ثابت از مغزب به مشرق حول محور خود می زند یعنی 360 درجه به دور خود می چرخد (حرکت وضعی زمین) پس هر نقطه ثابت از هر مدار ثابت کره زمین حول محور کره زمین در فواصل زمانی ثابت زاویه معینی را طی می کند که در هر ساعت 15=24/360 درجه می باشد و در نتیجه موقعیت ان نقطه نسبت به خورشید که ثابت است تغییر می کند و در نتیجه در ان نقطه جهت تشعشعات خورشید تغییر کرده و این تغییرات در فواصل زمانی ثابت مقدار معینی بوده و در هر ساعت 15 درجه می باشد .

پس برای این که دهانه متمرکز کننده پیوسته در تمام لحظات در جهت (عمود بر) تشعشعات تابشی خورشید قرار گیرد و در نتیجه مرکز برخورد تشعشعات منعکس شده خورشید ار سطح داخلی متمرکز کننده در هر ساعت 15 درجه از شرق به غرب بچرخد که می توان ان را به وسیله یک موتور و کنترل دور ان و دو چرخ دنده به وجود اورد.