AO 448

SPECIALE SETTEMBRE 2023 AUTOMAZIONE OGGI 448 | 39 gliaia di eliostati a inseguimento solare montati su inseguitori a doppio asse che seguono il sole e ne indirizzano l’energia verso il ricevitore a sali fusi (Molten Salt Receiver, MSR), in cima a una torre centrale. I sali fusi all’interno del ricevitore assorbono l’energia solare e si riscaldano fino a oltre 1.000 ˚F (538 ˚C). La torre trasferisce i sali fusi a un serbatoio, che agisce come una gigan- tesca batteria carica. Da qui passa a uno scam- biatore di calore, che crea vapore e fa girare un generatore a turbina per fornire alla rete elettri- cità sincrona, affidabile e rinnovabile. Un esempio brillante di energia solare rinnovabile BrightSource gestisce attualmente la più grande centrale solare e termica degli Stati Uniti, il si- stema di generazione di energia solare Ivanpah nel deserto del Mojave. Questo enorme pro- getto è composto da 173.000 eliostati e genera una potenza di 392 MW, sufficiente ad alimen- tare oltre 100.000 abitazioni nel sud della Califor- nia. Inoltre, il TMC5130 di Analog Devices viene utilizzato nel progetto Redstone di BrightSource in Sudafrica, comprendente 42.000 eliostati. La chiave che permette a BrightSource di gene- rare quantità così massicce di energia pulita è garantire che gli eliostati dei suoi pannelli solari si muovano in coordinamento con la posizione del sole. In questo modo possono concentrare il 100% dei raggi solari direttamente sui pannelli. Affinché ciò avvenga, gli eliostati devono utiliz- zare motori di controllo del movimento per se- guire con precisione il percorso del sole. La sfida per BrightSource è stata collaborare con un’a- zienda che avesse una consolidata esperienza nella fornitura di una tecnologia estremamente precisa e attivata dal movimento e che potesse essere implementata sumigliaia di eliostati. Inol- tre, questa tecnologia doveva soddisfare alcuni requisiti rigorosi: essere in grado di sopportare condizioni atmosferiche imprevedibili e difficili, avere dimensioni ridotte per adattarsi ai vincoli dei pannelli, essere estremamente efficiente dal punto di vista energetico e, naturalmente, poter fornire risultati coerenti, affidabili e ultraprecisi. ADI Trinamic: mettere in moto l’energia solare pulita BrightSource conosceva la reputazione di ADI per l’innovazione tecnica e in particolare conosceva la tecnologia per il controllo del movimento ADI Trinamic. Ciò ha spinto la so- cietà a sviluppare al proprio interno i driver per i motori dei pannelli solari utilizzando l’IC ADI Trinamic TMC5130. BrightSource ha scelto questo IC specifico per le tecnologie CoolStep e StallGuard che aggiungono funzionalità ed efficienza alle applicazioni senza richiedere componenti supplementari. “Siamo molto sod- disfatti di ADI e del suo ampio supporto R&D durante l’intero processo. Speriamo di conti- nuare questo rapporto di collaborazione. Le conoscenze e le competenze ADI hanno dimo- strato di andare ben oltre quelle di un semplice fornitore di chip” ha voluto sottolineare Eitan Greenwald, senior hardware engineer e team leader in BrightSource. La tecnologia CoolStep di ADI Trinamic Con ADI Trinamic, BrightSource ha ottenuto le prestazioni in termini di potenza ed efficienza energetica di cui aveva bisogno per raggiun- gere i propri obiettivi di sostenibilità e produ- zione energetica. La caratteristica ADI Trinamic CoolStep è importante per BrightSource poi- ché le unità che controllano i motori sono ali- mentate da pannelli fotovoltaici da 12 W e da un powerpack di riserva da 36 Wh, rendendo l’efficienza energetica un aspetto cruciale del suo funzionamento. Sviluppata originaria- mente per dispositivi medicali e automazione di laboratorio, CoolStep è una tecnologia per il controllo di corrente sensorless, dipendente dal carico, che aziona sempre i motori alla po- tenza minima necessaria per le condizioni di carico effettive. In questo modo, riduce il con- sumo energetico del motore e la generazione di calore. Inoltre, eliminando l’esigenza di un margine di sicurezza della corrente e consen- tendone incrementi temporanei, CoolStep per- mette di utilizzare motori più piccoli, essendo necessaria una minore riserva di coppia. La tecnologia StallGuard di ADI Trinamic La caratteristica ADI Trinamic StallGuard consi- ste nella misura di carico sensorless per motori passo-passo, che consente a BrightSource di eseguire il rilevamento del carico sugli elio- stati richiedenti movimenti ad alta affidabilità. StallGuard fornisce un feedback economica- mente adeguato sulla diagnostica dell’angolo di carico, oltre ai dati sulla sensibilità, che può essere regolata per adattarsi alle esigenze dell’applicazione. Questo la rende ideale per la ricerca sensorless della posizione di origine, l’autocalibrazione, la misurazione della distanza o per verificare che tutta la meccanica funzioni sempre entro i margini di sicurezza. Implemen- tato in un driver per motori stepper standard, il rilevamento del carico sensorless elimina la necessità di interruttori di riferimento, o di fine corsa, e riduce i costi e la complessità delle applicazioni in cui è richiesto un riferimento preciso. Normalmente, in situazioni di sovrac- carico, gli azionamenti stepper open-loop per- dono il conteggio dei passi perché vanno in stallo, per esempio quando un asse si blocca. StallGuard previene la perdita di passi e man- tiene l’integrità del loro conteggio, arrestando il motore quando viene raggiunto il valore di carico impostato. La tecnologia sensorless è in grado di rilevare fino a 1.024 diversi livelli di carico, consentendo un feedback ad alta risolu- zione per il monitoraggio continuo del sistema. Prospettive di un futuro brillante per la tecnologia dell’energia solare Con il crescere e l’evolversi delle tecnologie per migliorarne l’impatto, si prevede che l’energia solare pulita e abbondante cresca inmodo espo- nenziale di anno in anno. Collaborazioni come quella tra ADI e BrightSource avranno una note- vole influenza nel favorire l’espansione e l’ado- zione dell’energia solare nel mainstream. Questa partnership ha dato vita a un duplice approccio alla sostenibilità: ADI fornisce competenze tec- niche e soluzioni di sistema sotto forma di com- ponenti estremamente precisi ed efficienti dal punto di vista energetico; Brightsource fornisce sistemi a energia solare estremamente efficienti e potenti per contribuire a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Analog Devices - www.analog.com I controlli di movimento ADI Trinamic muovono gli eliostati in perfetto coordinamento con il percorso del sole