Selbstausrichtendes Photovoltaikmodul

Konstruktion eines verstellbaren Photovoltaikmoduls

Bild der IPT Fotovoltaikanlage bei einer Testmessung im Freien

In zwei Abschlussarbeiten im Studiengang MNW im Fach Technik wurde ein Fotovoltaikmodul um eine automatisierte Dreh- und Neigevorrichtung erweitert. Durch vier Fotowiderstände wurde eine Regelung realisiert, die das Modul nach dem aktuellen Sonnenstand ausrichten kann. Mit den Versuchsaufbau soll gezeigt werden, wieviel eine Sonnennachführung für den Ertrag eines Fotovoltaikmoduls bringt.

Besonderheiten:

  • Vollständig mobiler Aufbau
  • Verwendung von günstigen Standardbauteilen
  • Drehung und Neigung manuell und automatisch verstellbar
  • Inselbetrieb durch 12V Bleiakku

 

Zur Umsetzung der automatischen Nachführung des Photovoltaikmoduls werden zwei Komparatoren (je einer für die Drehung und Neigung) verwendet. Diese Komparatoren vergleichen die Signale von 4 lichtabhängigen Widerständen, die am Rahmen des Moduls angebracht sind. Die ausgewerteten Signale werden dann von den Komparatoren an eine H-Brücke weitergegeben, durch die eine Umkehr der Motordrehrichtung realisiert wird. Die Bauteile der Schaltung sind so dimensioniert, dass bei ungleichmäßiger Beleuchtung der lichtempfindlichen Widerstände die Ausrichtung des Moduls durch zwei Elektromotoren (UN=12V, n0=26U/min, Mmax=0,07Nm) so nachgeregelt wird, dass das Sonnenlicht senkrecht auf das Modul fällt und so eine maximale Leistungsausbeute erreicht wird.