de.wedoany.com-Bericht: Eine Studie der Universität für Technologie in Bagdad (University of Technology in Baghdad) testete ein Design pneumatischer Aktuatoren für Solartracker, das für raue Umgebungen geeignet ist. Die Ergebnisse zeigten, dass ein einzelner Aktuator auf einer Achse die durchschnittliche Effizienz um 62,3 % steigerte, während zwei Aktuatoren auf zwei Achsen eine Steigerung um 66,4 % erzielten.
Vinh Lam, technischer Produktmanager bei Air Springs Supply, einem in Sydney ansässigen Händler für industrielle pneumatische Aktuatoren, erklärte, dass alle von den Ingenieuren in dieser Studie entdeckten Vorteile auch auf die Bedingungen in Australien zutreffen. Lam sagte, dass Luftfederaktuatoren sehr gut für verschiedene städtische und ländliche solarbetriebene Anwendungen geeignet seien, insbesondere für raue, abgelegene Gebiete wie Minen und Solarfarmen im Landesinneren oder für Dachanwendungen, bei denen die Nutzer wartungsfreie Haltbarkeit und eine lange Lebensdauer schätzen.
Die im Jahr 2025 in Science Direct veröffentlichte Studie mit dem Titel „Design and implementation of pneumatic actuators in a dual-axis solar tracker under the harsh climatic conditions of Karbala city" zielte darauf ab, die für den Antrieb eines geschlossenen dualachsigen Solartrackers erforderlichen pneumatischen Aktuatoren zu möglichst geringen Kosten zu entwerfen, wobei die maximalen Lasten unter den rauesten klimatischen Bedingungen der Stadt Karbala, einschließlich Windgeschwindigkeit und Aufprallwinkel, berücksichtigt wurden. Die Methode stützte sich auf den Neigungswinkel, die Aktuatorverschiebung und die Leistung, die zum Antrieb des geschlossenen dualachsigen Solartrackers erforderlich ist, der für ein trockenes Wüstenklima ausgelegt ist, in dem die Sommertemperaturen Spitzenwerte von 45 Grad Celsius erreichen, aber oft 50 Grad Celsius überschreiten.
Die Wissenschaftler erklärten in der Studie, dass in dem Trackingsystem zwei doppeltwirkende Zylinder als Aktuatoren verwendet werden, um die tägliche Bewegung der Sonne von Ost nach West und die saisonale Bewegung von Nord nach Süd zu verfolgen. Zu den entworfenen Parametern gehörten der Kolbeninnendurchmesser und die Zylinderhublänge. Sie gaben an, dass zwei Ventile und Drosselventile verwendet werden, um die Position jedes pneumatischen Aktuators zu regulieren, um die Bewegung der Zylinder zu erleichtern. Eine Drehscheibe und eine Kette auf einer Gleitschiene wandeln die lineare Bewegung eines Zylinders in eine Drehbewegung um. Die Stabilität des pneumatischen Systems wurde auch durch eine PID-basierte Regelung analysiert.
Der Forschungsbericht gab an, dass das System an drei aufeinanderfolgenden Tagen experimentell getestet wurde. Den Ergebnissen zufolge steigerte die Verwendung eines einzelnen Aktuators zur Bewegung auf einer Achse die durchschnittliche Effizienz der Solarzellen um 62,3 %; die Verwendung von zwei Aktuatoren zur Bewegung auf zwei Achsen steigerte die durchschnittliche Effizienz um 66,4 %. Eine Stabilitätsstudie der Zylinderbewegung unter der PID-Regelung zeigte, dass das System zufriedenstellend reagierte, mit einem stationären Fehler von 0,00734 %, einer Überschwingung von 0,505 %, einer Einschwingzeit von 1,034 Sekunden und einer Anstiegszeit von 145,76 Millisekunden.
Lam fügte hinzu, dass Luftfederaktuatoren für eine Bewegung entlang eines Bogens ausgelegt sind, ohne mechanische Gabelköpfe, und Winkelbewegungen von bis zu 30 Grad ermöglichen. Dies sei besonders nützlich bei Anwendungen, bei denen die Bewegung nicht vollständig linear ist und die Komplexität sowie Verschleißpunkte reduziert werden müssen. Lam erklärte, dass die Anschaffungskosten von Luftfederaktuatoren halb so hoch sein können wie die von herkömmlichen pneumatischen oder hydraulischen Zylindern mit ähnlicher Kraftfähigkeit, und dass sie viel einfacher als elektrische Aktuatoren und sehr tolerant gegenüber widrigen Betriebsbedingungen seien. Er sagte, dass natürlich keine Technologie universell ideal sei, aber Luftfedern hätten viele Vorteile für städtische und ländliche Solaranwendungen, und da Australien in das Solarzeitalter eintrete, verdienten sie durchaus die Aufmerksamkeit der Ingenieursgemeinschaft.
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