Polimerowe łożyska ślizgowe do zastosowań w panelach solarnych

Fot. 1. Widok boczny łożyska ślizgowego drylin W zainstalowanego w systemie nadążnym SolarOptimus

Niemieckie firmy z branży maszynowej oraz instalacji przemysłowych zaliczają się do światowej czołówki w dziedzinie rozwiązań na potrzeby elektrowni wiatrowych oraz słonecznych. Taka pozycja jest zasługą dynamicznych uczestników rynku, takich jak Conergy AG.

Firma ta, początkowo zajmowała się integrowaniem systemów solarnych, a obecnie oferuje szeroką gamę produktów wykorzystujących energię odnawialną do wytwarzania energii elektrycznej, ciepła, a także do chłodzenia.

Dzięki systemom podążania za słońcem SolarOptimus, panele fotowoltaiczne firmy Conergy AG są zawsze ustawione pod optymalnym kątem do słońca, a dzięki zastosowaniu elementów oferowanych przez igus, takich jak łożyska ślizgowe iglidur, głowice przegubowe igubal, czy jednostki liniowe drylin, zapewniona została długotrwała bezobsługowa praca nawet przy skrajnych warunkach pogodowych.

Podczas projektowania systemu stelaży dla ogniw PV, trzeba było również uwzględniać fakt, że systemy fotowoltaiczne są często instalowane w miejscach, w których występuje bardzo mała wilgotność oraz silne narażenie na działanie piasku oraz drobnego pyłu. Innym ważnym czynnikiem środowiskowym jest bardzo szeroki zakres temperatur, w którym wymaga się perfekcyjnej pracy łożysk umożliwoających ruch stelaży z zamocowanymi panelami PV.

Polimery iglidur w głównych punktach łożyskowania

Fot. 2. Głowica przegubowa igubal dostosowana do indywidualnych potrzeb klienta, która została zastosowana jako element połączeniowy cięgien łączących moduły fotowoltaiczne ze stelażem

Z punktu widzenia powyższych wymagań, najkorzystniejsze okazały się produkty firmy igus, które sostały zastosowane we wszystkich punktach łożyskowania systemu SolarOptimus. Na głównych osiach systemu stelaży, które mają około 20 metrów długości, zastosowano łożyska z polimeru iglidur G, które gwarantują bardzo małe tarcie oraz bezobsługową pracę.

Ze względu na smar stały "wbudowany" w wysokogatunkowy polimer, nie trzeba stosować dodatkowych lubrykantów, na których mogą osadzać się zanieczyszczenia. W tych warunkach użytkowania jest to podstawowy wymóg do zapewnienia dużej żywotności łożyska.

W celu odciążenia silników, w elementach ruchomych systemu nadążnego użyto łożysk liniowych wykonanych z wysokogatunkowych polimerów firmy igus. Łożyska liniowe drylin gwarantują precyzję liniowego prowadzenia osi. Obudowa łożyska drylin W jest wykonana z wytrzymałego stopu cynku i porusza się po stabilnej szynie.

Zestawienie twardo anodowanego aluminium (szyna) oraz materiału ślizgowego iglidur (wkładki ślizgowe) zapewnia płynny ruch ślizgowy z niskim współczynnikiem tarcia. Piasek oraz pył nie wpływają na pracę tego łożyska liniowego: są po prostu "spychane" bez pogarszania właściwości ślizgowych.

Połączenie modułów fotowoltaicznych ze stelażami

W cięgnach łączących stelaże modułów fotowoltaicznych firma Conergy zastosowała głowice przegubowe igubal. Te elementy połączeniowe są w stanie przenosić duże siły i zapewniają bardzo dobrą amortyzację oraz są pięciokrotnie lżejsze od konwencjonalnych, metalowych opraw łożyskowych.

Z punktu widzenia systemów podążających za słońcem mają dodatkową, jeszcze ważniejszą zaletę: głowice przegubowe są bezobsługowe nawet wtedy, gdy w ich otoczeniu występuje silne zapylenie oraz duże cząstki zanieczyszczeń. Nie występuje ryzyko zatarcia lub zablokowania, a wbudowany smar trwały zapewnia małe tarcie przy maksymalnej odporności na ścieranie.

Doświadczenia z polskiego rynku

Fot. 3. System drylin N regulujący kompensację nierówności powierzchni szkła

Opisane produkty zostały rownież zastosowane w stacjach AFS-1800 wyprodukowanych w firmie 3D-nano, które przeznaczone są do procesów barwienia i napełniania barwnikowych ogniw fotowoltaicznych. Jednymi z kluczowych elementów stacji są ruchome platformy, na których zamontowano po 24 głowice barwiąco/napełniające zawieszone w sposób umożliwiający kompensację nierówności powierzchni szkła.

Zapewnienie całkowitej szczelności połączenia głowicy z modułem udało się zrealizować przez wykorzystanie lekkich, miniaturowych prowadnic liniowych z łożyskami ślizgowymi firmy igus, które odpowiadają za precyzyjne dopasowanie wszystkich 48 głowic do nierównej powierzchni szkła.

Dzięki zastosowaniu w/w prowadnic udało się również zmniejszyć masę platform co przekłada się na lżejszą pracę silników elektrycznych. Precyzyjne sterowanie ruchem platform w trzech osiach zrealizowano przy wykorzystaniu zmotoryzowanych stolików liniowych z napędem śrubowym.

igus Sp. z o.o.
www.igus.pl