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光を追いかけ角度を変えて連続した太陽光発電

太陽光追跡システム向け無給油ブッシュ / 樹脂すべり軸受

太陽光発電市場は転換期を迎えています。太陽エネルギーの固定価格買い取り制度の減少は、一般的な投資意欲に影響を及ぼしました。 ある業界内の若い会社は、それにもかかわらず競争に勝つことができます。それは、太陽光を一日中効率的に使用できる堅牢な追跡システムに依っています。 樹脂すべり軸受は、風や天候変化の中でも確実な発電を行うことに貢献しています。 部品は必要な機能信頼性を提供しています。

「当社の基本理念は、独創的な技術によって、効率的で費用対効果に優れた太陽光追跡を実装することでした」とTecnoSun Solar Systems社(ノイマルクト/オーバープファルツ)の取締役社長兼広報であるトーマス・フォーゲル氏は説明します。 同社は2010年春に設立され、太陽光追跡システムのメーカーとして約12人の従業員が在籍します。 本社は理想的な場所にあります。再生可能エネルギーを促進する都市の立地条件は、この若い会社に肥沃な土地を提供します。 電力発電の分散化は今後も引き続き重要なテーマとなるため、地域社会や地方自治体だけでなく、民間投資家も再生可能エネルギーに期待を寄せます。

もともと基本システムは2軸ガイドで構成されていましたが、現在は1軸ガイドもあります。 これはフラットルーフ向けの空力システムによって補完されます。 これはルーフ面を貫通することなくフラットルーフ上に取付けられる固定フレームを含みます。 「Intersolarの展示会では、当社は市場導入前に既に大きな関心を集めている防音壁・遮音壁向けのシステムを展示する予定です。」とトーマス・フォーゲル氏は説明します。 「それらは年半ばまでに間違いなく量産されるでしょう」

風景を損なわない

現在は圧倒的に、より低コストで稼働する垂直単軸追跡システムが求められています。 しかしながら太陽の照射角が劇的に高いヨーロッパの南部では、2軸追跡システムも単軸と同じくらい経済的になります。 ソーラーパネルは、太陽光がパネルに対して90°の角度で当たるときに最良のパフォーマンスを発揮します。 追跡システムは基本的な表面方向とは独立して作用します。 これは日中太陽を追跡し、太陽とソーラーパネルの間に理想的な角度を作り出し、パネルの効率を最適化します。 記録では追跡システムを使用することにより、40%近く多くの電力を得られることを示しています。 これはパフォーマンスと成果を著しく改善し、一日を通じて均等な発電を達成します。 「昔は、追跡システムはしばしば否定的な見方をされていました」とトーマス・フォーゲル氏は説明します。 「既存のものは高価過ぎ、数メートルもあるそのサイズにより見苦しいものでした。私たちは違ったアプローチを実践し、他のシステムに比べ取付高さを低くし、劇的に安価にしました。

このメーカーの追跡システムは、他と比較して1.5mという低い取付高さと、効果的な材質の使用に要約されます。 この太陽光発電はそれゆえ風景を損ねず、風を受けにくくなっています。 これは駆動システムによって補完されます。 一つのモーターで最大120の追跡システムを操作できます。 これは約400m2のモジュール面積に相当し、システム費用を劇的に削減します。

力は各追跡システムラックの周囲に敷設された高強度ワイヤーケーブルによって伝達されます。 モータは電子制御装置から位置決め信号を受信します。これらは回転する送りねじに伝達され、それがワイヤーロープを動かし、ひいては各ラックを動かします。 この方法で、追跡システムの位置は絶えず太陽の軌道に合わせて調整されます。

数十年の運用

通常、追跡システムはコンクリートで地面に固定されていますが、これらはある時点で慎重に取り除かれる必要があります。 「私たちの固定システムは接地ネジで構成されています。 金属の骨組みで構成される比較的簡単な機械システムが接地ネジに取り付けられています」とトーマス・フォーゲル氏は説明します。システム内の摩擦はごくわずかです。これは、イグス製の無潤滑ポリマー製すべり軸受のためです。 無潤滑ベアリングはその汎用性を発揮できない用途はほとんどありません。

ドラム、トラクションリング、ベースプレートに各3つの無給油ベアリングが採用されています。 「この土地のために、私たちは完全に無潤滑・無給油なだけでなく厳しい環境に対しても耐久性に優れた高性能で特別なベアリングを探していました。 設備の数十年の耐用年数も要件の一つです。 最悪でも、すべり軸受は保守作業の一環として素早く簡単に交換できることが必要です。

汎用性の高いイグリデュールP材質はこの要件を満たしました。 熱安定性が高く吸水率が低いイグリデュールPすべり軸受は、寸法安定性に優れ、さまざまな環境に対応するオールラウンドな製品です。 中~高荷重の回転動作に適します。 費用対効果も高く、経済的にも優秀です。

積雪、引張応力、局部荷重

「私たちはこの設備を開発する前、荷重挙動に関する信頼性の高いデータを取得するために、さまざまなベアリングを使用して一連の広範なフィールドテストを実施しました。 いくつかのメーカーが製品を提供しました。」とトーマス・フォーゲル氏は説明します。 「試験結果は、技術的な点から無潤滑のポリマー製すべり軸受が常に明らかに有利でした。費用対効果、サポートも共に優れていました。 当社地域の担当者ベルンハルト・ホフステッターは定期的に、新しいアップデートや開発に関する連絡をくれたため、常に最新の技術開発を知ることができました。 “

すべり軸受には非常に高い要件が求められます。それらは何十年にもわたり天候や泥、湿気に耐性をもち、組込みが容易でなければなりません。 積雪からの重量も影響します。 これらは、比較的強力な回転運動が機械的な基礎構造に作用するため、部分にかなりの負荷をかけます。 さらに、ロープが引っ張られるコーナーの場所では、数100kgにも達する引張応力が発生します。

最適な材質が決められる前に、当社はいくつかの荷重計算をし、選定の結果イグリデュールP材質を推奨しました。

牽引リングにより使用される3つの樹脂すべり軸受 牽引リングにより使用される3つの樹脂すべり軸受
イグリデュールN54(再生可能資源を最大54%使用)製の緑色のすべり軸受 TecnoSun Solar Systems社のトーマス・フォーゲル氏(左)とイグスのベルンハルト・ホフステッターは、幅広い予備試験中に各ベアリングがどのように作動したかを示しています。 イグリデュールN54(再生可能資源を最大54%使用)製の緑色のすべり軸受が2軸システムの揺動軸内に使われています。
イグリデュールP製の樹脂すべり軸受が最良の結果となりました。 主に荷重の点で事前に徹底的に試験した各ベアリングを使った一連の試験。 イグリデュールP製の樹脂すべり軸受が最良の結果となりました。
この太陽光発電設備だけで約13,000の樹脂すべり軸受が組み込まれています。 ベルンハルト・ホフステッター(左)とトーマス・フォーゲル氏、ポストバウアー=ヘング内のソーラーパークにて。 この太陽光発電設備だけで約13,000の樹脂すべり軸受が組み込まれています。
3つの無給油ブッシュが必要な可動性を確保。 太陽光発電設備は防音壁・遮音壁にも設置できます。 3つの無給油ブッシュが必要な可動性を確保。
垂直型追跡システムが、一日を通した太陽光発電を最大化。 垂直型追跡システムが、一日を通した太陽光発電を最大化。

機械工学用途とは対照的に、圧入しないすべり軸受は亜鉛メッキ軸上を回転します。 必要な取付公差のために、ベアリングは外径または内径上でかじるリスクがありました。 ここもまた、事前の試験によりポリマー製すべり軸受にとって問題ないことを実証しました。 ベアリングは初日から不必要なダウンタイムなく、追跡システム内で動作しています。

「当社の標準品で、世界中で数えきれないほどの採用実績のあるイグリデュールGも検討されました」と、イグスの技術営業であるベルンハルト・ホフステッターは説明します。 「最初はサンプル試験を開始することから始めました。 しかし最終的に、その低吸湿性と低い熱膨張率より、イグリデュールP材質の採用を決定しました。 “

再生可能資源を使用したポリマー製すべり軸受

回転箇所に加えて、2軸システムでも他材質のすべり軸受を使用しています。 イグリデュールN54材質製のすべり軸受が制御レバーに使われています。 再生可能資源を54%使用したこの汎用的なバイオポリマーは、無潤滑・無給油でメンテナンス不要で全ての要件を満たします。

加えてイグリデュールQ2材質は、スイスの山岳地帯にある標高1,800mの2軸システムでもその耐摩耗性を実証しています。 これは過酷な条件下で耐久性が要求される揺動用途向けの軸受です。 「この標高では、天候は一年を通して極端に変化します – 冬季は積雪がこれに輪をかけます」とトーマス・フォーゲル氏は述べます。 「私たちは耐摩耗性のあるベアリングを使用して、追跡システムをより堅牢でよりメンテナンスしやすいものにしています。 これらの困難な気候条件下では、自然が極端な負荷をかけます。 初期実験の結果は非常に良いものでした。 ポリマー製のベアリングはまた、品質を犠牲にすることなく費用対効果に優れるという基本的な要件も満たしています!」

自治体は太陽光発電設備を頼りにしています

約5.5ヘクタールものソーラーパークが、ノイマルクト近くの近くのポストバウアー=ヘング内に現われました。 すべての許可申請を含めて、約6ヶ月という記録的な短期間に、9,000を超えるソーラーパネルが鉄道に近いクートリフトという場所にに建てられました。 この発電所の最大定格出力は約2.1 MWhです。トーマス・フォーゲル氏は「私たちの仮定では、この設備で年間約2,400,000kWhの電力を供給できます。 比較として、一つの集合住宅は年間約4,000kWhを消費します。

太陽光発電は経済的にも環境的にも現実的です。 低コストで無潤滑の樹脂製すべり軸受が長期にわたる可動性を確保します。 「費用対効果に優れ、単純に機能する」とトーマス・フォーゲル氏は結論付けます。 「まだ設立途中の会社にとってこれは肝心なことです。そしてもし政策担当者が邪魔しないのならば、私たちは前に進むべきです。 “

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