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Come la dilatazione termica crea il disallineamento dell'albero nei tracker drive<\/h2>\n
Un tipico inseguitore orizzontale monoasse (HSAT) \u00e8 costituito da un tubo di torsione in acciaio supportato da cuscinetti a intervalli regolari lungo la sua lunghezza, azionato da un attuatore lineare o da un riduttore di rotazione posizionato sul supporto centrale. Il motore e il riduttore sono montati su una struttura di supporto fissa adiacente al punto di azionamento, con un giunto che collega l'albero di uscita del riduttore all'interfaccia di azionamento del tubo di torsione.<\/p>\n
Con il riscaldamento della struttura del tracker durante il giorno, il tubo di torsione in acciaio e la struttura di supporto del motore si dilatano termicamente. Poich\u00e9 le due strutture hanno geometrie diverse, orientamenti diversi rispetto al sole e masse termiche diverse, non si dilatano esattamente alla stessa velocit\u00e0 o nella stessa direzione. Il risultato \u00e8 un ciclo giornaliero di disallineamento laterale dell'albero tra l'albero di uscita del riduttore e l'asse di trasmissione del tubo di torsione: un disallineamento che pu\u00f2 variare da 0,2 a 0,8 mm al picco della differenza di temperatura, a seconda della geometria di installazione e della distanza tra il supporto del motore e il cuscinetto del tubo di torsione.<\/p>\n
Un giunto rigido in questa posizione trasmette il disallineamento termico come un carico di flessione sia sul cuscinetto dell'albero di uscita del riduttore che sul cuscinetto del tubo di torsione. Per migliaia di cicli termici giornalieri \u2014 circa 3.650 cicli per decennio \u2014 questo carico ciclico si traduce in un carico di fatica che riduce progressivamente la durata del cuscinetto. In un impianto solare progettato per 25 anni di funzionamento con accesso minimo per la manutenzione, un guasto prematuro del cuscinetto dovuto ai carichi indotti dal giunto \u00e8 una modalit\u00e0 di guasto inaccettabile.<\/p>\n
Applicazioni di azionamenti tracker ad asse singolo<\/h2>\n
I tracker orizzontali monoasse utilizzano un sistema di azionamento centralizzato (un motore e un riduttore per ogni fila di pannelli, collegati al tubo di torsione al centro della fila) oppure un sistema di azionamento distribuito con azionamenti individuali per ciascun pannello. In entrambe le configurazioni, l'accoppiamento all'interfaccia tra il riduttore e il tubo di torsione deve compensare il disallineamento termico descritto in precedenza.<\/p>\n
Il giunto Oldham viene utilizzato in questa posizione specificamente per la sua capacit\u00e0 di compensare lo spostamento laterale senza carico sui cuscinetti. Un giunto flessibile che impone forze di ritorno elastico \u2013 come quelli a soffietto o a trave \u2013 trasmetterebbe il disallineamento termico ciclico come un carico radiale ciclico sul cuscinetto del riduttore: esattamente il carico di fatica che deve essere evitato in un impianto con manutenzione minima della durata di 25 anni. Il giunto Oldham assorbe lo spostamento attraverso il suo disco scorrevole senza forza di reazione, proteggendo il riduttore e i cuscinetti dell'albero di trasmissione dai carichi di fatica indotti dal giunto per tutta la durata di vita dell'impianto.<\/p>\n
I sistemi di inseguimento solare non richiedono un gioco nullo come i sistemi servoassistiti di precisione: la precisione di posizionamento del pannello necessaria per massimizzare la raccolta di energia \u00e8 in genere compresa tra \u00b10,1 e \u00b10,5 gradi, un valore ottenibile con un giunto che presenta un gioco moderato. Tuttavia, nei sistemi di inseguimento solare con controllo di posizione ad anello chiuso basato su encoder, la connessione dell'encoder richiede un gioco nullo per un funzionamento stabile dell'anello di controllo.<\/p>\n
Applicazioni di tracciamento a doppio asse<\/h2>\n
I sistemi di inseguimento a doppio asse (sia per l'azimut che per l'elevazione) sono utilizzati in applicazioni fotovoltaiche a concentrazione (CPV) e a concentrazione solare (CSP), dove i requisiti di precisione di inseguimento sono pi\u00f9 stringenti, tipicamente entro \u00b10,05 gradi per mantenere la messa a fuoco su un piccolo ricevitore. Questi sistemi utilizzano azionamenti servoassistiti con feedback tramite encoder, e i requisiti di accoppiamento combinano la precisione di un'applicazione servoassistita con le sfide ambientali tipiche di un inseguitore solare in ambienti esterni.<\/p>\n
Nei tracker CPV e CSP, gli accoppiamenti Oldham sono presenti sia sul collegamento dell'encoder (gioco nullo, isolamento elettrico, carico nullo sui cuscinetti dell'encoder) sia sul collegamento dell'azionamento principale (assorbimento dello spostamento laterale dovuto alla dilatazione termica, carico nullo sui cuscinetti del riduttore di precisione). Per queste applicazioni di precisione in ambienti esterni, si utilizzano in genere mozzi in acciaio inossidabile e dischi in PEEK: l'acciaio inossidabile garantisce resistenza alla corrosione in ambienti costieri o desertici umidi, mentre il PEEK offre la stabilit\u00e0 termica necessaria per il funzionamento continuo in ambienti esterni con temperature elevate.<\/p>\n L'ambiente esterno di un impianto solare impone requisiti in termini di materiali che vanno oltre quelli riscontrati nelle tipiche applicazioni industriali:<\/p>\n Esposizione ai raggi UV:<\/strong> L'acetale standard (POM) \u00e8 soggetto a degradazione UV in caso di esposizione prolungata all'esterno. Le radiazioni UV degradano la catena polimerica, causando sfarinamento superficiale, fragilit\u00e0 e aumento della resistenza al calore. Nelle applicazioni di inseguimento solare in ambienti esterni, \u00e8 necessario specificare un acetale stabilizzato ai raggi UV o un materiale alternativo per il disco. Il PEEK rinforzato con fibra di carbonio \u00e8 intrinsecamente nero e assorbe i raggi UV senza degradarsi, il che lo rende un materiale adatto per dischi da esterno. Se \u00e8 possibile proteggere l'accoppiamento dalla luce solare diretta con una semplice copertura o protezione, \u00e8 possibile utilizzare tranquillamente dischi in acetale standard.<\/p>\n Ciclo di condensazione e umidit\u00e0:<\/strong> Le oscillazioni termiche giornaliere, dalle mattine fredde ai pomeriggi caldi, provocano la formazione di condensa sulle superfici metalliche fredde durante la fase di raffreddamento. Negli ambienti costieri o desertici umidi, la condensa ricca di sali \u00e8 particolarmente corrosiva per i mozzi in alluminio. L'alluminio 6061 standard, senza trattamenti superficiali specifici, tende a corrodersi in questi ambienti nell'arco di 25 anni. L'alluminio anodizzato offre una migliore resistenza alla corrosione; l'alluminio anodizzato duro \u00e8 ancora pi\u00f9 durevole. Per gli ambienti costieri o con nebbia salina, i mozzi in acciaio inossidabile 316L rappresentano la scelta pi\u00f9 prudente per evitare completamente i problemi di corrosione.<\/p>\n Temperature estreme:<\/strong> Gli impianti solari nel deserto sono soggetti a forti escursioni termiche, che vanno da temperature inferiori a -20 \u00b0C nelle notti invernali a temperature superiori a +60 \u00b0C nei pomeriggi estivi, con temperature dei componenti di accoppiamento che raggiungono livelli ancora pi\u00f9 elevati a causa del riscaldamento solare diretto. La fragilit\u00e0 a basse temperature dell'acetale (che diventa significativamente pi\u00f9 fragile al di sotto di 0 \u00b0C) implica che la sostituzione di un disco o un intervento di manutenzione di emergenza in condizioni di freddo comporti il \u200b\u200brischio di frattura fragile se il disco viene maneggiato con noncuranza. La fragilit\u00e0 a basse temperature, decisamente inferiore, del PEEK lo rende una specifica pi\u00f9 robusta per gli impianti in climi con notti fredde.<\/p>\n Gli impianti di inseguimento solare in genere coprono ampie aree: un parco solare su larga scala pu\u00f2 avere migliaia di inseguitori distribuiti su centinaia di ettari. Il costo di manutenzione di ogni singolo inseguitore rappresenta quindi un fattore operativo significativo, e ridurre al minimo la frequenza degli interventi di manutenzione \u00e8 un obiettivo primario della progettazione.<\/p>\n L'architettura a dischi sostituibili del giunto Oldham si adatta perfettamente a questo vincolo. Quando la sostituzione del disco si rende necessaria, in genere dopo diversi anni in un'applicazione con inseguitore solare correttamente configurata, l'operazione richiede cinque minuti per giunto, senza riallineare l'albero o smontare la struttura di montaggio. Un tecnico addetto alla manutenzione, munito di un piccolo kit di dischi di ricambio e di una chiave dinamometrica, pu\u00f2 intervenire su diversi giunti al giorno. Si confronti questo con i giunti a soffietto, che richiedono la sostituzione completa e il riallineamento, un'operazione che richiede molto pi\u00f9 tempo e potrebbe necessitare dell'intervento di due tecnici.<\/p>\n Per gli impianti su larga scala, la societ\u00e0 di gestione dovrebbe stabilire un programma di sostituzione dei dischi basato sulla durata di vita prevista per le specifiche condizioni di installazione (clima, ciclo operativo e materiale del disco) e pre-immagazzinare un numero sufficiente di dischi di ricambio per l'intero impianto. Il costo di stoccaggio dei dischi di scorta \u00e8 minimo rispetto al costo di un intervento di manutenzione non programmato su una fila di inseguitori remota.<\/p>\n![\"Accoppiamento](\"https:\/\/oldhamcoupling.net\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/oldham-coupling-1.webp\")
Selezione dei materiali per applicazioni solari esterne<\/h2>\n
Sfide di accessibilit\u00e0 per la manutenzione<\/h2>\n
Specifiche consigliate per le applicazioni di inseguimento solare<\/h2>\n