Der Betrieb von Gleichstrommotoren aus photovoltaischen Solarzellen erfordert einige Anforderungen, damit die Motoren effizient arbeiten können. Gleichstrommotoren benötigen eine stabile Stromversorgung, die nur durch die Installation einiger Untersysteme in das gesamte Motorsystem erreicht werden kann. Die Verwendung von solarbetriebenen Motoren verringert die Treibhausgasemissionen, was zu den globalen Erwärmungsphänomenen führt, insbesondere wenn die Anwendung in einer industriellen Herstellungsumgebung verwendet wird.
Photovoltaik
PV-Zellen sind das Herzstück jedes Solarstromversorgungssystems. Moderne PV-Zellen bestehen meist aus monokristallinem Silizium. Eine chemische Reaktion tritt auf, wenn das Silizium in das Sonnenlicht eingeführt wird und Elektrizität erzeugt, wenn die Elektronen angeregt werden. Die erzeugte Elektrizität hängt stark von der Effizienz der Zellen und der Verfügbarkeit von direktem Sonnenlicht ab. Sunlight-Konversionseffizienzen von 33 Prozent sind ab 2010 verfügbar.
Energie-Tracker
Power-Tracker werden verwendet, um die von dem Solarpanel-Array erzeugte Ausgangsleistung zu konditionieren. Wenn in einem DC-Motorsystem kein Power Tracker installiert ist, würde dies zu einer schlechten Leistung führen, insbesondere wenn das direkte Sonnenlicht durch Wolken und schattierte Bereiche beeinflusst wird. Ein Power-Tracker maximiert den Stromfluss, wenn die Motoren direkt mit Strom versorgt werden, und reguliert auch die Menge an Strom, die den Batteriesystemen zur Verfügung gestellt wird, um zu verhindern, dass sie beschädigt werden.
Batterien
Battery-Backup-Systeme werden aus zwei grundlegenden Gründen als Teil Ihres DC-Motorsystems installiert. Batterien sorgen für eine stabile Stromversorgung der DC-Motoren. Motoren arbeiten am effizientesten, wenn keine Unterbrechung der Leistungszufuhr auftritt. Intermittierende Leistungsschwankungen, die durch direkte Sonneneinstrahlung verursacht werden, werden durch eine Batteriestromversorgung aufgehoben. Batterien werden auch benötigt, um Strom für bewölkte Tage oder Nachtbetrieb zu speichern. Übliche Solarbatterien werden aus Blei-Säure-, Lithium-Ionen- und Nickel-Cadmium-Batterien hergestellt.
Motorsteuerung
Motorsteuerungen sind erforderlich, um die Menge an Strom, die an den Motor geliefert wird, entweder direkt von den Sonnenkollektoren oder von Batteriepaketen zu regeln. Motorsteuerungen steuern die Geschwindigkeit oder die Umdrehungen pro Minute des Motors sowie die Betriebsrichtung. Controller werden auch die Leistung konditionieren, bevor sie den Motor erreicht, um die Effizienz zu maximieren. Die Energieanwendung kann manuell gesteuert werden, wie im Falle von solarbetriebenen Autos; Speicherprogrammierbare Steuerungen werden für industrielle Anwendungen verwendet; einfache Ein / Aus-Schalter werden für grundlegende Operationen verwendet.
Überlegungen
Die Verwendung von Solarzellen für den Betrieb von Gleichstrommotoren ist eine umweltfreundliche Anwendung, die den Ausstoß von Treibhausgasen reduziert. Die Größe und die Leistungsanforderungen der verwendeten Motoren bestimmen, wie viele Platten benötigt werden. Wenn es jedoch darum geht, Solar für den Motorbetrieb zu verwenden, wird empfohlen, mehr Strom zu verbrauchen, als tatsächlich benötigt wird, insbesondere, wenn kein Batterie-Backup-System installiert ist. Wenn nicht genügend Leistung für die Motoren verfügbar ist, führt dies zu schlechten, zeitweiligen Schwankungen der Motorleistung.
