Kenésmentes polimer siklócsapágyak fotovoltaikus nyomkövető rendszerekhez

"Vállalatunk alapötlete az volt, hogy a napelemes követést intelligens technológiával, megfizethető és hatékony módon valósítsuk meg," - magyarázza Thomas Vogel, a neumarkt-oberpfalzi TecnoSun Solar Systems AG ügyvezető igazgatója és szóvivője. A 2010 áprilisában alapított vállalat mintegy 12 embert foglalkoztat, és fotovoltaikus (PV) rendszereket gyárt.

A vállalat elhelyezkedése kedvező: a megújuló energiákra összpontosító város adottságai jó keretfeltételeket biztosítanak a fiatal vállalkozás számára. Mivel a villamosenergia-piacok decentralizációja a jövő fontos témája marad, elsősorban a helyi hatóságok és önkormányzatok, de a magánbefektetők is a megújuló energiára összpontosítanak.

Míg az alaprendszer eredetileg kéttengelyes vezetősínből állt, mostanra egytengelyes vezetősínnel egészült ki. Ezenkívül létezik egy aerodinamikai rendszer lapos tetőkhöz. Ez egy állandóan szerelt megoldás, amely lapos tetőkre telepíthető a tetőburkolat megsértése nélkül. "Az Intersolaron pedig bemutatunk egy olyan rendszert a zajvédő falakhoz, amely már előzetesen is nagy érdeklődést vált ki," mondja Thomas Vogel. "Legkésőbb az év közepére sorozatgyártásba kerül."

Probléma

A TecnoSun Solar Systems AG függőleges nyomkövető rendszerekhez keresett siklócsapágyakat. A csapágyakkal szemben támasztott követelmények igen magasak voltak: alacsony súrlódásúnak és nagy teljesítményűnek kellett lenniük. Ezenkívül a csapágyaknak évtizedekig időjárásállónak kellett lenniük, mivel a rendszerek ki vannak téve a hőnek, a hidegnek, az esőnek és a hónak. A karbantartási és szervizelési munkálatoknak gyorsnak és egyszerűnek kell lenniük.

Megoldás

Az iglidur ® siklócsapágyakkal a fotovoltaikus szakértő olyan költséghatékony megoldást talált, amely megfelel az igényeinek. A beépített szilárd kenőanyagoknak köszönhetően a siklócsapágyak súrlódása alacsony, és a csapágypontok karbantartásmentesek. Ez feleslegessé teszi a további kenőanyagokat. A siklócsapágyak érzéketlenek a szélsőséges időjárási körülményekre, és még a szennyeződések sem jelentenek akadályt a működésükben.

A PV-rendszerek követőrendszerei (trackerek) olyan rendszerek, amelyek függetlenek az alapterület tájolásától. Ezek követik a nap útját a nap folyamán, és így optimális szöget alakítanak ki a nap és a napelemmodul között, optimalizálva a modulok kihasználását.

A követőrendszer használatából származó többlethozam bizonyítottan akár 40 % is lehet. Jelentősen nagyobb teljesítmény és egyenletes energiahozam érhető el a nap folyamán. "Eddig a követő rendszereket gyakran kritizálták hátrányaik miatt," mondja Thomas Vogel. "Általában úgy vélték, hogy túl drágák, és méretük miatt elcsúfítják a tájat, mivel általában több méter magasak. Mi más megközelítést választottunk, és alacsonyan akartuk tartani a telepítési magasságot, ami a költségeket is jelentősen csökkentette más rendszerekhez képest."

A szolgáltató nyomkövető rendszereinek előnyei tehát gyorsan összefoglalhatók: ezek közé tartozik az alacsony, mintegy 1,5 m-es beépítési magasság és az ezzel járó anyaghatékonyság. Ennek eredményeképpen a PV-rendszerek jól integrálhatók a tájba, és kis területet kínálnak a szélnek kitéve. Aztán ott van a meghajtási koncepció. Akár 120 tracker is működtethető egyetlen motorral. Ez körülbelül 400 m2 modulfelületnek felel meg. Ez jelentősen csökkentette a rendszer költségeit.

A lánctalpas rendszereket általában betonelemekkel rögzítik a talajhoz, amelyeket egy bizonyos ponton fáradságos munkával el kell távolítani. "A mi lehorgonyzásunk talajcsavarokból áll, amelyekre a viszonylag egyszerű mechanikai rendszer, egy tiszta fémszerkezet épül," mondja Thomas Vogel. A rendszerben a súrlódás teljesen elhanyagolható. Ezt a kölni igus® GmbH kenésmentes polimer siklócsapágyai biztosítják. Szinte nincs olyan alkalmazás, ahol a kenésmentes csapágytechnológia ne bizonyítaná sokoldalúságát.

A dob és a vontatógyűrű, az alaplemez között három kenésmentes csapágyat használnak. "Ezen a ponton egy kiváló minőségű, nagy teljesítményű megoldást kerestünk, amelynek egyrészt teljesen szárazon kellett működnie, másrészt nem szabad, hogy a környezeti körülmények miatt sérülésre hajlamos legyen," - mondja Thomas Vogel visszatekintve. A rendszer több évtizedes élettartama is a követelményprofil része. És ha a legrosszabbra fordulna a helyzet, a csapágyakat a karbantartási és szervizmunkák során gyorsan és egyszerűen ki kell tudni cserélni.

Az iglidur® P sokoldalú anyag teljesíti a követelményprofilt. Hőstabilitásának és alacsony teljes nedvességfelvételének köszönhetően ez a csapágy az egyik legméretstabilabb változó környezeti feltételek mellett. Általában közepes és nagy terhelésű forgó mozgásokhoz ajánlott. Emellett költséghatékony is, ami viszont érezhetően gazdaságossági szempontból hat.

"A rendszer kifejlesztését megelőzően széles körű gyakorlati teszteket végeztünk a legkülönbözőbb csapágyakkal, hogy megbízható kijelentéseket tudjunk tenni a terhelés alatti viselkedésről. Különböző beszállítók mutatták be termékeiket," mondja Thomas Vogel. "A teszteredmények mindig egyértelműen a kenésmentes polimer siklócsapágyak mellett szóltak. Ehhez jön még a jó ár-teljesítmény arány és az átfogó támogatás. Értékesítési képviselőnk, Bernhard Hofstetter állandó párbeszédet folytat velünk, és folyamatosan tájékoztat bennünket az új és további fejlesztésekről, így mindig naprakészek vagyunk a legújabb kiállítási technológiával kapcsolatban."

A siklócsapágyakkal szemben támasztott követelményprofil rendkívül magas. Évtizedekig időjárásállónak kell lenniük, ellen kell állniuk a szennyeződésnek és a nedvességnek, és könnyen felszerelhetőnek kell lenniük. A hóterhelés miatti súly is szerepet játszik. Bizonyos területeken nagy terhelésnek is ki vannak téve, mivel viszonylag erős forgómozgások hatnak az alapvető mechanikai szerkezetre. Ezenkívül több 100 kg-os húzóterhelés is felléphet azokon a sarokpontokon, ahol a kábel húzódik.

Mielőtt eldöntötte volna, hogy melyik anyag a legmegfelelőbb ehhez a követelményprofilhoz, a polimerbeszállító különböző terhelési számításokat is végzett, és a kizárásos eljárásnak megfelelően az iglidur® P anyagot ajánlotta.

Mielőtt eldöntötte volna, hogy melyik anyag a legalkalmasabb erre a követelményprofilra, a polimer szállítója különböző terhelési számításokat is végzett, és a kizárási eljárás után az iglidur® P anyagot ajánlotta.

A gépészeti alkalmazásokkal ellentétben a nem sajtolt csapágyak teljesen galvanizált felületek körül forognak. A szükséges beépítési tűrések miatt ezért fennáll annak a maradék kockázata, hogy a csapágy mind külsőleg, mind belsőleg megtapadhat. Az előzetes tesztek itt is azt mutatták, hogy a polimer siklócsapágynak ez nem okoz gondot. A csapágyak az első naptól kezdve szükségtelen állásidő nélkül működnek a nyomkövető rendszerekben.

"A világszerte számtalan alkalmazásban bizonyított iglidur® G szabványanyagunk is szóba került," számol be Bernhard Hofstetter, az igus® bajorországi észak-keleti irodájának felelős műszaki értékesítési tanácsadója. "Kezdetben mi végeztük el az első mintavételeket. De az alacsonyabb teljes nedvességfelvétel és hőtágulás miatt végül az iglidur® P anyag mellett döntöttünk."

Az iglidur® Q2 anyag a svájci hegyekben, 1800 méteres magasságban található kéttengelyes rendszerben is bizonyítja kopásállóságát. A nagy terhelések mellett is méretstabil, így szélsőséges körülmények között, nagy igénybevételnek kitett forgatási alkalmazásokhoz van predesztinálva.

"Ebben a magasságban a hőmérséklet egész évben rendkívül ingadozik, nem is beszélve a téli hóesésről," magyarázza Thomas Vogel. "Hogy még robosztusabbá és karbantartás szempontjából is egyszerűbbé tegyük a nyomkövető rendszerünket, kopásálló csapágyat használunk. Ilyen nehéz éghajlati körülmények között természetesen a terhelés a legnagyobb. És az első tapasztalataink nagyon jók. A polimer csapágy a gazdaságos megoldásokra vonatkozó alapvető követelményeinket is teljesíti a minőség rovására történő kompromisszumok nélkül!"