Paliers lisses en polymère sans lubrification pour systèmes de suivi photovoltaïques

"L'idée de base de notre entreprise était de réaliser le suivi solaire avec une technologie intelligente de manière abordable et efficace," explique Thomas Vogel, directeur général et porte-parole de TecnoSun Solar Systems AG à Neumarkt/Oberpfalz. Fondée en avril 2010, l'entreprise emploie environ 12 personnes et fabrique des systèmes photovoltaïques (PV).

L'emplacement de l'entreprise est favorable : les conditions dans une ville qui se concentre sur les énergies renouvelables offrent de bonnes conditions-cadres pour la jeune entreprise. La décentralisation des marchés de l'électricité restant un thème important pour l'avenir, ce sont principalement les autorités locales et les municipalités, mais aussi les investisseurs privés, qui se concentrent sur les énergies renouvelables.

Alors que le système de base se composait à l'origine d'un guidage à deux axes, il est désormais complété par un guidage à un axe. En outre, il existe un système aérodynamique pour les toits plats. Il s'agit d'une solution à montage permanent qui peut être installée sur les toits plats sans endommager le revêtement du toit. "Enfin, à Intersolar, nous présentons un système pour les murs antibruit qui suscite déjà beaucoup d'intérêt à l'avance," déclare Thomas Vogel. "Il sera produit en série au plus tard au milieu de l'année."

Problème

TecnoSun Solar Systems AG recherchait des paliers lisses pour des systèmes de poursuite verticale. Les exigences en matière de paliers étaient très élevées : ils devaient présenter un faible frottement et des performances élevées. En outre, les paliers devaient résister aux intempéries pendant des décennies, car les systèmes sont exposés à la chaleur, au froid, à la pluie et à la neige. Les opérations d'entretien et d'entretien doivent être rapides et simples.

Solution

Avec les paliers lisses iglidur ®, l'expert en photovoltaïque a trouvé une solution économique qui répond à ses exigences. Grâce aux lubrifiants solides incorporés, les paliers lisses ont un faible frottement et rendent les points d'appui sans entretien. Les lubrifiants supplémentaires sont donc superflus. Les paliers lisses sont insensibles aux conditions climatiques extrêmes et même la saleté n'entrave pas leur fonctionnement.

Les systèmes de suivi des systèmes photovoltaïques (suiveurs) sont des systèmes indépendants de l'orientation de la surface de base. Ils suivent la course du soleil pendant la journée et créent ainsi un angle optimal entre le soleil et le module solaire, optimisant ainsi l'utilisation des modules.

Il a été prouvé que le rendement supplémentaire résultant de l'utilisation d'un système de suivi pouvait atteindre 40 %. Le rendement est nettement plus élevé et constant tout au long de la journée. "Jusqu'à présent, les systèmes de suivi ont souvent été critiqués pour leurs inconvénients," explique Thomas Vogel. "Ils sont généralement considérés comme trop coûteux et défigurent le paysage en raison de leur taille, puisqu'ils mesurent généralement plusieurs mètres de haut. Nous avons adopté une approche différente et avons voulu maintenir une faible hauteur d'installation, ce qui a également permis de réduire considérablement les coûts par rapport à d'autres systèmes."

Les avantages des systèmes de suivi de ce fournisseur se résument donc rapidement : ils comprennent la faible hauteur d'installation d'environ 1,5 m et l'efficacité matérielle qui en découle. Les installations photovoltaïques s'intègrent ainsi parfaitement dans le paysage et offrent une faible surface exposée au vent. Vient ensuite le concept d'entraînement. Jusqu'à 120 suiveurs fonctionnent avec un seul moteur. Cela correspond à une surface de module d'environ 400 m2. Cela a permis de réduire considérablement les coûts du système.

Normalement, un système à chenilles est ancré au sol par des éléments en béton qui doivent être retirés péniblement à un moment donné. "Notre ancrage consiste en des vis au sol, sur lesquelles est construit le système mécanique relativement simple, une construction purement métallique," dit Thomas Vogel. Le frottement dans le système est totalement négligeable. Il est assuré par des paliers lisses en polymère sans lubrification d'igus® GmbH, Cologne. Il n'existe pratiquement aucune application dans laquelle la technologie des paliers sans lubrification ne prouve pas sa polyvalence.

Trois paliers non lubrifiés sont utilisés entre le tambour et l'anneau de traction, la plaque de base. "À ce stade, nous recherchions une solution de haute qualité et de haute performance qui, d'une part, devait fonctionner complètement à sec et, d'autre part, ne devait pas être susceptible d'être endommagée par les conditions ambiantes," dit Thomas Vogel, en regardant en arrière. Des durées de vie de plusieurs dizaines d'années font partie du profil d'exigences. Et dans le pire des cas, les roulements doivent pouvoir être remplacés rapidement et facilement lors des travaux d'entretien et d'entretien.

Le matériau polyvalent iglidur® P répond à ce profil d'exigences. Grâce à sa stabilité thermique et à sa faible absorption totale d'humidité, ce roulement est l'un des plus stables sur le plan dimensionnel dans des conditions ambiantes changeantes. Il est généralement recommandé pour les mouvements rotatifs avec des charges moyennes à élevées. Il est également rentable, ce qui a un effet notable sur le plan économique.

"Avant le développement du système, nous avons effectué une série d'essais pratiques approfondis avec une grande variété de roulements afin de pouvoir faire des déclarations fiables sur le comportement sous charge. Différents fournisseurs ont présenté leurs produits," dit Thomas Vogel. "Les résultats des essais ont toujours été clairement en faveur des paliers lisses en polymère sans lubrification. À cela s'ajoutent un bon rapport qualité-prix et un soutien complet. Notre représentant commercial, Bernhard Hofstetter, est en dialogue permanent avec nous et nous tient informés des nouveaux développements, de sorte que nous sommes toujours au fait des dernières technologies présentées au salon."

Le profil d'exigences des paliers lisses est extrêmement élevé. Ils doivent résister aux intempéries pendant des décennies, à la saleté et à l'humidité et être faciles à installer. Le poids dû aux charges de neige joue également un rôle. Ils sont également soumis à de fortes charges dans certains domaines, car des mouvements de rotation relativement importants agissent sur la structure mécanique de base. En outre, des charges de traction de plusieurs centaines de kilogrammes peuvent se produire aux points d'angle où le câble est tiré.

Avant de décider quel matériau est le mieux adapté à ce profil d'exigences, le fournisseur de polymères a également effectué divers calculs de charge et a recommandé le matériau iglidur® P selon la procédure d'exclusion.

Avant de décider quel matériau est le mieux adapté à ce profil d'exigences, le fournisseur de polymères a également effectué divers calculs de charge et a recommandé le matériau iglidur® P après la procédure d'exclusion.

Contrairement aux applications dans le domaine de la construction mécanique, les paliers non enfoncés tournent autour de surfaces entièrement galvanisées. En raison des tolérances de montage nécessaires, il existe donc un risque résiduel de grippage externe et interne du palier. Ici aussi, des essais préliminaires ont montré que les paliers lisses en polymère ne posent aucun problème. Les paliers fonctionnent dans les systèmes de suivi depuis le premier jour sans aucun temps d'arrêt inutile.

"Notre matériau standard iglidur® G, qui a fait ses preuves dans d'innombrables applications dans le monde entier, a également fait l'objet de discussions," rapporte Bernhard Hofstetter, conseiller technico-commercial responsable de l'agence igus® Bavière Nord-Est. "Nous avons d'abord réalisé les premiers échantillons. Mais en raison de l'absorption totale d'humidité et de la dilatation thermique plus faibles, la décision a finalement été prise en faveur du matériau iglidur® P."

Le matériau iglidur® Q2 prouve également sa résistance à l'usure dans un système à deux axes situé dans les montagnes suisses à une altitude de 1 800 mètres. Dimensionnellement stable sous des charges élevées, il est prédestiné aux applications de pivotement fortement sollicitées dans des conditions extrêmes.

"À cette altitude, les températures fluctuent énormément tout au long de l'année, sans parler des chutes de neige en hiver," explique Thomas Vogel. "Pour rendre notre système de suivi encore plus robuste et facile à entretenir, nous utilisons un roulement résistant à l'usure. Dans ces conditions climatiques difficiles, la charge est naturellement la plus importante. Et nos premières expériences sont très bonnes. Le palier en polymère répond également à nos exigences de base en matière de solutions économiques sans compromis sur la qualité!"