태양광 추적 시스템용 무급유 폴리머 플레인 베어링

"노이마르트/오버팔츠에 위치한 TecnoSun Solar Systems AG의 상무이사이자 회사 대변인인 Thomas Vogel(" )은 우리 회사의 기본 아이디어는 스마트 기술로 태양 추적을 저렴하고 효과적인 방식으로 실현하는 것이라고 설명합니다. 2010년 4월에 설립된 이 회사는 약 12명의 직원을 고용하고 있으며 태양광 발전 시스템을 제조합니다.

재생 에너지에 중점을 두는 도시의 조건은 이 젊은 회사에게 좋은 입지 조건을 제공합니다. 전력 시장의 분권화가 미래의 중요한 화두로 떠오르면서 재생 에너지에 집중하는 것은 주로 지방 당국과 지자체뿐만 아니라 민간 투자자들도 마찬가지입니다.

기본 시스템은 원래 2축 가이드웨이로 구성되었지만 현재는 1축 가이드웨이로 보완되었습니다. 또한 평평한 지붕을 위한 공기역학 시스템도 있습니다. 이는 지붕 클래딩을 손상시키지 않고 평평한 지붕에 설치할 수 있는 영구적으로 장착되는 솔루션입니다. "그리고 인터솔라에서는 이미 많은 관심을 받고 있는 소음 차단용 시스템을 선보이고 있습니다." 토마스 보겔은 말합니다. "늦어도 올해 중반에는 양산에 들어갈 예정입니다."

문제

텍노선 솔라 시스템즈는 수직 추적 시스템용 플레인 베어링을 찾고 있었습니다. 베어링에 대한 요구 사항은 상당히 높았습니다. 마찰이 적고 고성능이 특징인 베어링이어야 했습니다. 또한 시스템이 더위, 추위, 비, 눈에 노출되기 때문에 베어링은 수십 년 동안 내후성이 있어야 했습니다. 유지보수 및 서비스 작업은 신속하고 복잡하지 않아야 합니다.

솔루션

태양광 발전 전문업체는 iglidur ® 플레인 베어링을 통해 요구 사항을 충족하는 비용 효율적인 솔루션을 찾았습니다. 고체 윤활제가 내장된 플레인 베어링은 마찰이 적고 베어링 포인트에 유지보수가 필요 없습니다. 따라서 추가 윤활제가 불필요합니다. 플레인 베어링은 극한의 기상 조건에 민감하지 않으며 먼지도 베어링의 기능에 장애가 되지 않습니다.

태양광 시스템용 추적 시스템(트래커)은 베이스 영역의 방향과 무관하게 작동하는 시스템입니다. 낮 동안 태양의 경로를 따라 태양과 태양광 모듈 사이에 최적의 각도를 만들어 모듈의 활용도를 최적화합니다.

추적 시스템 사용으로 인한 추가 생산량은 최대 40%에 달하는 것으로 입증되었습니다. 훨씬 더 높은 출력과 하루 종일 일관된 전력 생산량을 얻을 수 있습니다. "지금까지 트래커 시스템은 종종 단점으로 인해 비판을 받아왔다고 Thomas Vogel(" )은 말합니다. "일반적으로 너무 비싸고 높이가 수 미터에 달하기 때문에 경관을 해친다고 여겨졌기 때문입니다. 저희는 다른 접근 방식을 취해 설치 높이를 낮게 유지함으로써 다른 시스템에 비해 비용도 크게 절감했습니다."

따라서 이 업체의 추적 시스템의 장점을 간단히 요약하면, 약 1.5m의 낮은 설치 높이와 관련 재료 효율성이라는 점입니다. 결과적으로 태양광 시스템은 경관에 잘 통합될 수 있으며 바람에 노출되는 면적이 작습니다. 다음은 드라이브 개념입니다. 단 하나의 모터로 최대 120개의 트래커를 작동할 수 있습니다. 이는 약 400m2의 모듈 면적에 해당합니다. 이를 통해 시스템 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

일반적으로 추적 시스템은 언젠가는 힘들게 제거해야 하는 콘크리트 요소로 지면에 고정됩니다. "하지만 저희의 앵커링은 비교적 간단한 기계 시스템인 순수 금속 구조의 접지 나사로 구성되어 있습니다(" ). 시스템의 마찰은 완전히 무시할 수 있습니다. 이는 쾰른에 위치한 igus® GmbH의 무급유 폴리머 플레인 베어링이 보장합니다. 무급유 베어링 기술이 그 다재다능함을 입증하지 않는 적용 분야는 거의 없습니다.

드럼과 트랙션 링, 베이스 플레이트 사이에는 3개의 무급유 베어링이 사용됩니다. "이 시점에서 우리는 한편으로는 완전히 건조한 상태에서 작동해야 하고 다른 한편으로는 주변 조건으로 인해 손상을 입지 않아야 하는 고품질, 고성능 솔루션을 찾고 있었습니다." 라고 Thomas Vogel은 회고합니다. 수십 년의 시스템 서비스 수명은 요구 사항 프로파일의 일부입니다. 그리고 최악의 상황이 발생하더라도 유지보수 및 서비스 작업 중에 베어링을 빠르고 쉽게 교체할 수 있어야 합니다.

다용도 소재인 iglidur® P는 이러한 요구 사항을 충족합니다. 열 안정성과 낮은 총 수분 흡수량으로 인해 이 베어링은 변화하는 주변 조건에서 가장 치수 안정성이 높은 베어링 중 하나입니다. 일반적으로 중간에서 높은 하중의 회전 운동에 권장됩니다. 또한 비용 효율적이기 때문에 경제적인 측면에서도 눈에 띄는 효과가 있습니다.

"시스템 개발을 앞두고 하중 하에서의 동작에 대해 신뢰할 수 있는 진술을 할 수 있도록 다양한 베어링을 사용하여 일련의 광범위한 실제 테스트를 수행했습니다. 다양한 공급업체가 각자의 제품을 제시했다고" 토마스 보겔은 말합니다. "테스트 결과는 항상 무급유 폴리머 플레인 베어링에 유리하게 나왔습니다. 여기에 가격 대비 성능이 우수하고 포괄적인 지원이 더해졌습니다. 당사의 영업 담당자인 베른하르트 호프스테터는 당사와 지속적으로 대화하며 새로운 개발 및 추가 개발에 대한 정보를 제공하므로 항상 최신 전시회 기술에 대한 최신 정보를 얻을 수 있습니다."

플레인 베어링에 대한 요구 사항은 매우 까다롭습니다. 수십 년 동안 내후성이 있어야 하고 먼지와 습기를 견뎌야 하며 설치가 쉬워야 합니다. 적설 하중으로 인한 무게도 중요한 역할을 합니다. 또한 상대적으로 강한 회전 운동이 기본 기계 구조에 작용하기 때문에 일부 지역에서는 무거운 하중을 받기도 합니다. 또한 케이블이 당겨지는 모서리 지점에서는 100kg의 인장 하중이 발생할 수 있습니다.

폴리머 공급업체는 이 요건 프로파일에 가장 적합한 소재를 결정하기 전에 다양한 하중 계산을 수행하여 제외 절차에 따라 iglidur® P 소재를 추천했습니다.

이 요건 프로파일에 가장 적합한 소재를 결정하기 전에 폴리머 공급업체는 다양한 하중 계산을 수행하고 배제 절차를 거친 후 iglidur® P 소재를 추천했습니다.

기계 공학 분야의 적용 분야와 달리, 비압입 베어링은 완전히 아연 도금된 표면을 중심으로 회전합니다. 따라서 필요한 설치 공차로 인해 베어링이 외부 및 내부에 고착될 수 있는 잔류 위험이 있습니다. 여기에서도 예비 테스트 결과 폴리머 플레인 베어링은 이러한 문제가 없는 것으로 나타났습니다. 베어링은 불필요한 가동 중단 없이 첫날부터 추적 시스템에서 작동합니다.

"전 세계 수많은 어플리케이션에서 입증된 이구스의 표준 소재 iglidur® G도 논의 대상이 되었다고 igus® 바이에른 북동부 지사의 기술 영업 컨설턴트인 Bernhard Hofstetter(" )는 보고합니다. "처음에 우리는 첫 번째 샘플을 수행했습니다. 그러나 총 수분 흡수율과 열팽창이 더 낮았기 때문에 최종적으로 iglidur® P 소재를 사용하기로 결정했습니다."

iglidur® Q2 소재는 해발 1,800미터의 스위스 산악지대에 위치한 2축 시스템에서도 내마모성을 입증했습니다. 높은 하중에서도 치수적으로 안정적이며 극한의 조건에서 응력이 높은 회전 애플리케이션에 적합합니다.

"이 고도에서는 겨울철 강설량은 말할 것도 없고 일 년 내내 기온의 변동이 극심하다고 토마스 보겔(" )은 설명합니다. "트래킹 시스템을 더욱 견고하고 쉽게 유지보수할 수 있도록 내마모성 베어링을 사용했습니다. 이러한 어려운 기후 조건에서는 당연히 하중이 가장 무겁습니다. 그리고 초기 경험은 매우 좋았습니다. 폴리머 베어링은 품질 저하 없이 경제적인 솔루션에 대한 당사의 기본 요구 사항도 충족합니다!"