Potresti avere familiarità con i pannelli solari, ma conosci questi tracker? Sebbene siano meno noti, sono comunque ampiamente utilizzati nei pannelli solari residenziali e commerciali grazie alla loro tecnologia avanzata di intrappolamento solare. In questo blog, parleremo principalmente dei vari tipi di sistemi di inseguimento solare e dei loro vantaggi.
Tipi di sistemi di inseguimento solare
Prima di comprendere le diverse tipologie, è importante capire cos'è effettivamente un sistema di inseguimento solare. Si tratta di un sistema che regola automaticamente l'orientamento dei pannelli solari verso il sole durante tutto il giorno. I suoi componenti includono celle fotovoltaiche, processori di segnale, PLC (Controllore Logico Programmabile), sensori, dispositivi di controllo del movimento elettromagnetici e meccanici e alimentatori.
Quando la luce solare è intensa, i sensori di questo sistema la rilevano e inviano segnali al PLC. Il PLC elabora questi segnali e invia ulteriori istruzioni al motore. Il motore ruota quindi il pannello per orientarlo direttamente verso il sole. Quando è rivolto direttamente verso il sole, genera più energia rispetto a quando non lo è. Ora, vediamo i vari tipi di sistemi di inseguimento solare.
Sulla base del loro movimento e della flessibilità direzionale, questi tracker possono essere classificati nei seguenti tipi:
1. Inseguitori solari monoassiali
Questi inseguitori muovono o regolano i pannelli fotovoltaici ruotandoli lungo un solo asse, tipicamente orientato verso nord e sud. Questo dispositivo aiuta i pannelli a seguire il sole da est a ovest durante il suo spostamento nel corso della giornata.
Utilizzandolo, possiamo migliorare l'efficienza di un sistema solare già esistente senza passare attraverso il fastidio di installare altri moduli solari. Questo tipo di tracker è ottimo per le aree pianeggianti che di solito rimangono asciutte e soleggiate.
Ora esploriamo i vari tipi di tracker monoasse, come quelli verticali, orizzontali, inclinati e allineati polarmente.
a) Inseguitore solare orizzontale monoassiale (HSAT) : questo sistema ruota da est a ovest su un asse fisso parallelo al terreno. Questo strumento economico è in grado di seguire il movimento durante tutto il giorno senza bisogno di strutture o materiali complessi.
b) Inseguitore solare monoassiale inclinato orizzontale (HTSAT) : questo inseguitore è simile all'HSAT ma viene installato con un'inclinazione. È relativamente più complesso e costoso. Richiede inoltre una fondazione in cemento e quindi non è facile da scalare.
c) Inseguitore solare verticale ad asse singolo (VSAT) : questo sistema segue il Sole da est a ovest, ma è installato orizzontalmente . È in grado di mantenere un angolo di incidenza solare costante, soprattutto alle latitudini settentrionali, ed è quindi spesso utilizzato nelle zone montuose. Presenta tuttavia alcuni svantaggi, come la necessità di maggiore spazio e una minore densità di potenza per ettaro.
d) Inseguitore solare monoasse inclinato verticalmente (VTSAT) : è inclinato verticalmente e ruota attorno a un asse verticale. È possibile utilizzare tali inseguitori per migliorare la raccolta di energia, ma bisogna tenere presente che sono soggetti a un maggiore carico del vento. Rispetto agli impianti orizzontali, questi inseguitori hanno requisiti strutturali più elevati e richiedono una maggiore quantità di materiale.
2. Inseguitori solari a doppio asse
Consentono ai pannelli di ruotare lungo due assi, sia orizzontalmente che verticalmente, facilitando così la regolazione nelle direzioni Nord, Sud, Est e Ovest. Utilizzano sensori e algoritmi per monitorare i cambiamenti legati alle stagioni e all'elevazione solare.
Sono piuttosto adatti per le proprietà commerciali in quanto sono progettati per massimizzare la produzione di energia solare durante tutto l'anno. In genere, ci sono 2 tipi di inseguitori a doppio asse basati sull'altitudine-
a) Inclinazione e basculaggio : per seguire la posizione del sole, possono inclinarsi sia in direzione est-ovest (azimut) che in direzione verticale (altitudine).
b) Azimut-altitudine : questi inseguitori solari a doppio asse consentono ai pannelli solari di muoversi in 2 direzioni: azimut (est-ovest) e altitudine (su-giù).
Vedi anche: 4 diversi tipi di pannelli solari
In base al loro funzionamento, questi inseguitori solari rientrano in due categorie principali:
3. Dispositivi di tracciamento attivi
La maggior parte degli impianti di inseguimento solare che si vedono sono di tipo attivo. Dispongono di fonti di alimentazione per far funzionare dispositivi meccanici o motori. Possono aiutare a regolare l'angolazione del pannello in modo che sia rivolto direttamente verso il sole.
Un tracker attivo impiega sensori di luce per misurare l'intensità della luce solare. Quindi, determina la direzione migliore per i pannelli da orientare. Questi tracker sono i migliori per gruppi di pannelli solari grandi e complessi. Diamo un'occhiata al suo tipo:
Inseguitore a ciclo aperto : è anche un tipo di inseguitore attivo che può funzionare senza meccanismi di controllo a feedback. Invece di utilizzare il feedback dei sensori in tempo reale, muove i pannelli solari utilizzando calcoli o algoritmi precalcolati . È ulteriormente suddiviso in due sottotipi
- Tracker temporizzati
- Tracker di altitudine/azimut
Riferimento incrociato: Progettazione di un sistema di inseguimento solare ad asse singolo ad anello aperto
4. Dispositivi di tracciamento passivo
Sono straordinari perché riescono a seguire il sole senza bisogno di alcuna fonte di energia esterna. Il dispositivo si muove sfruttando il calore del sole, che riscalda il gas al suo interno. Quando il gas si espande, innesca un movimento meccanico dei pannelli fotovoltaici.
Il suo meccanismo di funzionamento è molto semplice. Quando un lato si riscalda, il pistone sull'altro lato si solleva. Questo fa inclinare il pannello verso il lato soleggiato. Quando il sole tramonta, il gas si raffredda e viene compresso di nuovo. Questo fa ruotare il pannello all'indietro.
Applicazioni del sistema di inseguimento solare
Questi sistemi hanno varie applicazioni, abbiamo compilato le principali e le abbiamo elencate di seguito. Diamo un'occhiata-
1. Maggiore produzione di elettricità : rispetto ad altri sistemi simili, i sistemi di inseguimento solare sono in grado di generare più elettricità. Possono incrementare la produzione energetica dal 10% al 25% , un dato piuttosto significativo. Tuttavia, è importante ricordare che questo dipende dalla posizione geografica del sistema di inseguimento.
2. Ottimizzazione del territorio : questi inseguitori solari sono strumenti straordinari per ottimizzare l'utilizzo del territorio. Rispetto ai sistemi a inclinazione fissa, possono generare più elettricità, pur occupando la stessa superficie.
3. Massimizzazione del guadagno energetico : Come abbiamo letto e compreso nel corso del blog, questo sistema può essere molto utile per massimizzare il guadagno energetico. Segue il percorso del sole e ne cattura l'energia in modo efficiente durante tutto il giorno. Ciò risulta particolarmente utile nelle ore di punta.
4. Riduzione dei problemi di manutenzione : Ci sono stati molti importanti progressi tecnologici che hanno ridotto significativamente i problemi di manutenzione per questi sistemi di localizzazione. Questo li rende più affidabili ed efficienti.
5. Riduzione dei costi : Questa è una delle principali applicazioni dei sistemi di inseguimento solare. Questi strumenti migliorano l'efficienza della produzione di energia, riducendo di conseguenza il costo complessivo associato alla generazione di energia solare. Riducono la necessità di pannelli solari aggiuntivi e rendono l'energia solare più conveniente per le persone.
Dai un'occhiata anche al nostro blog: Cos'è un pannello solare a eterogiunzione: funzionamento e vantaggi
Vantaggi e svantaggi del sistema di inseguimento solare ad asse singolo
Iniziamo questo confronto comprendendo i vantaggi di questo sistema di inseguimento solare:
- sono abbastanza affidabile, durevole e facile da installare.
- Rispetto ai tracker a doppio asse, quelli ad asse singolo sono più economici sia da acquistare che da utilizzare.
- Hanno meno problemi di manutenzione poiché non sono molto complessi.
- Hanno un design molto intuitivo e sono dotati di poche parti mobili.
- Rispetto ai supporti fissi che vedi di solito, questi tracker generano circa 17% in più di energia annua.
- Essi non sono come i pannelli solari rigidi, possono inclinare il loro angolo per raccogliere l'energia solare.
- Possono adattarsi anche alle aree meno esposte alla luce solare.
Ora parliamo degli svantaggi:
- Rispetto ai modelli a doppio asse, il suo la produzione durante le ore di massima luce solare è inferiore.
- Presenta un potenziale limitato per gli aggiornamenti tecnologici.
- Sebbene possano aiutare i pannelli a regolarsi e catturare la luce solare da est a ovest, non possono muoversi da nord a sud come gli inseguitori solari a doppio asse.
- Questi tracker diventano molto meno efficaci perché sono rivolti a nordCiò accade perché l'angolazione del sole cambia notevolmente tra estate e inverno.
- Tali tracker hanno prestazioni scadenti anche in altri periodi dell'anno quando il sole è posizionato orizzontalmente. I tracker verticali monoasse funzionano meglio alle alte latitudini vicino al nord.
Vantaggi e svantaggi del sistema di inseguimento solare a doppio asse
Ci sono alcuni pro e contro di questo sistema di tracciamento, iniziamo prima a discutere i suoi principali vantaggi:
- Essi massimizzare la potenza di uscita di un pannello seguendo costantemente il sole.
- Contribuiscono anche a gestire le limitazioni della potenza della rete.
- Sono abbastanza efficienti da soddisfare le tue esigenze energetiche durante il giorno. Possono persino immagazzinare energia aggiuntiva per l'uso notturno.
- Essi richiedono meno spazio di alloggioPertanto, anche se hai poco spazio a disposizione per il tuo impianto solare, puoi comunque installare facilmente questi tracker.
- Ti danno la possibilità di utilizzare l'area rimanente salvata per altri scopi extra tra cui giardinaggio, parcheggio auto e altro.
- Rispetto ai pannelli fissi, possono generare circa il 45-50% di energia in più all'anno.
- Hanno un grado di flessibilità e precisione più elevato.
- Ti aiuteranno a recuperare più velocemente i costi dell'investimento.
- Terreno irregolare non influisce sulla loro efficienza poiché possono ruotare i pannelli sia verticalmente che orizzontalmente.
Ora, discutiamo gli svantaggi:
- loro chiedono maggiori costi di manutenzione.
- Hanno un'affidabilità inferiore e una durata di vita più breve rispetto ai pannelli tradizionali.
- Sono un po' complessi e hanno più componenti mobili del sistema di inseguimento solare. Quindi, sono più inclini ai problemi.
- Quando il cielo è coperto da smog o nuvole, questo localizzatore potrebbe non funzionare con precisione.
- Per un corretto funzionamento necessitano di una manutenzione regolare.
- Anche se può generano più elettricità rispetto ai pannelli statici, è comunque molto costoso.
In conclusione, possiamo usare questi tipi di sistemi di inseguimento solare per posizionare i pannelli fotovoltaici a un angolo che sia accurato per la luce solare. Questo sistema innovativo ruota quindi i pannelli per seguire il movimento del sole. Ciò aiuta i pannelli ad assorbire la massima luce solare e quindi a ottimizzare la loro produzione di energia.
Consigliato: Vantaggi e svantaggi dei pannelli solari bifacciali
