Você pode estar familiarizado com painéis solares, mas você conhece esses rastreadores? Embora sejam menos conhecidos, eles ainda são amplamente usados em painéis solares residenciais e comerciais devido à sua tecnologia aprimorada de captura solar. Neste blog, discutiremos principalmente os vários tipos de sistemas de rastreamento solar e suas vantagens.
Tipos de sistema de rastreamento solar
Antes de entendermos os tipos, é importante saber o que é um sistema de rastreamento solar. Trata-se de um sistema que ajusta automaticamente os painéis solares para que fiquem voltados para o sol ao longo do dia. Seus componentes incluem células fotovoltaicas, processadores de sinal, CLP (Controlador Lógico Programável), sensores, controles de movimento eletromagnéticos e mecânicos e fontes de alimentação.
Quando a luz solar está forte, os sensores deste sistema detectam isso e enviam sinais para o CLP (Controlador Lógico Programável). O CLP, então, avalia esses sinais e envia instruções adicionais para o motor. O painel é então girado pelo motor para ficar de frente para o sol. Quando está de frente para o sol, gera mais energia do que quando não está. Agora, vamos ver os diferentes tipos de sistemas de rastreamento solar.
Com base em seu movimento e flexibilidade direcional, esses rastreadores podem ser classificados nos seguintes tipos:
1. Rastreadores solares de eixo único
Esses rastreadores movem ou ajustam os painéis fotovoltaicos girando -os em torno de um único eixo, geralmente voltado para o norte ou para o sul. Esse dispositivo ajuda os painéis a acompanhar o movimento do sol de leste a oeste ao longo do dia.
Usando isso, podemos aumentar a eficiência de um sistema solar já existente sem passar pelo incômodo de instalar mais módulos solares. Este tipo de rastreador é ótimo para áreas planas de terra que geralmente ficam secas e ensolaradas.
Agora, vamos explorar os vários tipos de rastreadores de eixo único, como vertical, horizontal, inclinado e alinhado polar.
a) Rastreador Solar Horizontal de Eixo Único (HSAT) : Este gira de leste a oeste em um eixo fixo paralelo ao solo. Esta ferramenta de baixo custo pode acompanhar o movimento ao longo do dia sem a necessidade de estruturas ou materiais complexos.
b) Rastreador Solar de Eixo Único Inclinado Horizontalmente (HTSAT) : Este rastreador é semelhante ao HSAT , mas é instalado com inclinação. É comparativamente mais complexo e caro. Também necessita de uma base de concreto e, portanto, não é fácil de escalar.
c) Rastreador Solar Vertical de Eixo Único (VSAT) : Este sistema acompanha o Sol de leste a oeste, mas é instalado horizontalmente . Ele consegue manter um ângulo de incidência solar constante, especialmente em latitudes setentrionais, sendo, portanto, frequentemente utilizado em áreas montanhosas. No entanto, apresenta algumas desvantagens, como a necessidade de mais espaço e uma menor densidade de potência por hectare.
d) Rastreador Solar de Eixo Único com Inclinação Vertical (VTSAT) : Possui inclinação vertical e gira em torno de um eixo vertical. Você pode usar esses rastreadores para melhorar a captação de energia, mas lembre-se de que eles estão sujeitos a maior resistência ao vento. Comparados aos painéis horizontais, esses rastreadores têm requisitos estruturais mais rigorosos e utilizam mais materiais.
2. Rastreadores solares de eixo duplo
Eles permitem que seus painéis girem em torno de dois eixos. Estão alinhados tanto horizontal quanto verticalmente. Assim, podem ser facilmente ajustados nas direções Norte, Sul, Leste e Oeste. Utilizam sensores e algoritmos para monitorar as mudanças relacionadas às estações do ano e à incidência solar.
Eles são bastante adequados para propriedades comerciais, pois são projetados para maximizar a produção de energia solar durante todo o ano. Normalmente, existem 2 tipos de rastreadores de eixo duplo com base na altitude-
a) Inclinação e rotação : Para acompanhar a posição do sol, eles podem inclinar-se tanto na direção leste-oeste (azimute) quanto na direção vertical (altitude).
b) Azimute-altitude : Esses rastreadores solares de eixo duplo permitem que os painéis solares se movam em duas direções: azimute (leste-oeste) e altitude (para cima-para baixo).
Veja também: 4 tipos diferentes de painéis solares
Com base em como funcionam, esses rastreadores solares se dividem em duas categorias principais:
3. Dispositivos de rastreamento ativos
A maioria das instalações de sistemas de rastreamento solar que você vê são ativas. Elas possuem fontes de energia para operar dispositivos mecânicos ou motores. Esses sistemas podem ajudar a ajustar o ângulo do painel solar para que ele fique voltado diretamente para o sol.
Um rastreador ativo emprega sensores de luz para medir a força da luz solar. Então, ele determina a melhor direção para seus painéis ficarem. Esses rastreadores são melhores para grupos grandes e complexos de painéis solares. Vamos dar uma olhada em seu tipo-
Rastreador de circuito aberto : Também é um tipo de rastreador ativo que pode operar sem mecanismos de controle de feedback. Em vez de usar feedback de sensores em tempo real, ele move os painéis solares usando cálculos ou algoritmos pré-calculados. Ele se divide em dois subtipos.
- Rastreadores cronometrados
- Rastreadores de Altitude/Azimute
Referência cruzada: Projeto de um sistema de rastreamento solar de eixo único em malha aberta
4. Dispositivos de rastreamento passivo
Eles são incríveis, pois conseguem rastrear o sol sem usar nenhuma fonte de energia extra. O dispositivo se move utilizando o calor do sol, que aquece o gás presente em seu interior. Quando o gás se expande, ele desencadeia um movimento mecânico dos painéis fotovoltaicos.
Seu mecanismo de funcionamento é muito simples. Quando um lado é aquecido, o pistão do outro lado sobe. Isso faz o painel inclinar em direção ao lado ensolarado. Quando o sol se põe, o gás esfria e é comprimido novamente. Isso gira o painel de volta.
Aplicações do Sistema de Rastreamento Solar
Esses sistemas têm várias aplicações, compilamos as principais e as listamos abaixo. Vamos dar uma olhada-
1. Aumento da geração de eletricidade : Comparados a outros sistemas semelhantes, os rastreadores solares são capazes de gerar mais eletricidade. Eles podem aumentar sua produção de energia em 10% a 25% , o que é bastante significativo. No entanto, lembre-se de que isso depende da localização geográfica do seu sistema de rastreamento.
2. Otimização de Terreno : Esses rastreadores são ferramentas incríveis para otimizar o uso da terra. Comparados aos seus equivalentes de inclinação fixa, eles podem gerar mais eletricidade, e isso ocupando a mesma área.
3. Maximizando o Ganho de Energia : Como vimos e compreendemos ao longo do blog, este sistema pode ser bastante útil para maximizar o ganho de energia. Ele acompanha a trajetória do sol e captura sua energia de forma eficiente ao longo do dia. Isso se torna particularmente vantajoso durante os horários de pico.
4. Menos preocupações com manutenção : Houve muitos avanços tecnológicos importantes que reduziram significativamente as preocupações com a manutenção desses sistemas de rastreamento. Esse fator os torna mais confiáveis e eficientes.
5. Redução de custos : Esta é uma das principais aplicações dos rastreadores solares. Essas ferramentas melhoram a eficiência da geração de energia, reduzindo, consequentemente, o custo total associado à geração de energia solar. Elas diminuem a necessidade de painéis solares adicionais e tornam a energia solar mais acessível para as pessoas.
Confira também nosso blog – O que é um painel solar de heterojunção: funcionamento e benefícios
Vantagens e desvantagens do sistema de rastreamento solar de eixo único
Vamos começar esta comparação entendendo as vantagens deste sistema de rastreamento solar-
- Eles são bastante confiável, duradouro e fácil de instalar.
- Comparados aos rastreadores de eixo duplo, os de eixo único são mais baratos de adquirir e operar.
- Eles têm menos problemas de manutenção pois não são muito complexos.
- Com poucas peças móveis, eles têm um design bastante fácil de usar.
- Comparados com as montagens estacionárias que você costuma ver, esses rastreadores geram cerca de 17% mais potência anual.
- Eles não são como painéis solares rígidos, eles podem inclinar seu ângulo para coletar energia solar.
- Eles podem até mesmo se adaptar em áreas com menos exposição à luz solar.
Agora vamos falar sobre as desvantagens-
- Comparado aos modelos de eixo duplo, seu a produção durante os horários de pico de luz solar é menor.
- Ele vem com potencial limitado para atualizações tecnológicas.
- Embora possam ajudar os painéis a se ajustarem e capturarem a luz solar de leste a oeste, eles não podem se mover de norte a sul como os rastreadores solares de eixo duplo.
- Esses rastreadores se tornam bastante menos eficazes, pois estão voltados para o norte. Isso acontece porque o ângulo do sol muda significativamente entre o verão e o inverno.
- Esses rastreadores também apresentam desempenho ruim em outras épocas do ano quando o sol está posicionado horizontalmente. Rastreadores verticais de eixo único funcionam melhor em altas latitudes perto do norte.
Vantagens e desvantagens do sistema de rastreamento solar de eixo duplo
Existem certos prós e contras deste sistema de rastreamento, vamos primeiro começar a discutir suas principais vantagens:
- Eles maximizar a potência de saída de um painel seguindo continuamente o sol.
- Eles também ajudam a lidar com as limitações de energia da rede.
- Eles são eficientes o suficiente para atender às suas necessidades de energia durante o dia todo. Eles podem até armazenar energia adicional para uso noturno.
- Eles requerem menos espaço de acomodação. Portanto, mesmo que você tenha espaço limitado para seu sistema solar, você ainda pode instalar facilmente esses rastreadores.
- Eles lhe dão a oportunidade de usar a área restante que você economizou para outros propósitos extras incluindo jardinagem, estacionamento e outros.
- Em comparação com painéis fixos, eles podem gerar cerca de 45 a 50% mais energia anual.
- Eles têm um maior grau de flexibilidade e precisão.
- Eles ajudarão você a obter seus custos de investimento mais rapidamente.
- Terreno irregular não afeta sua eficiência pois eles podem girar os painéis tanto vertical quanto horizontalmente.
Agora, vamos discutir as desvantagens:
- Eles exigem maiores custos de manutenção.
- Eles têm menor confiabilidade e vida útil mais curta do que os painéis tradicionais.
- Eles são um pouco complexos e têm mais componentes móveis do sistema de rastreamento solar. Então, eles são mais propenso a falhas.
- Quando o céu estiver coberto de poluição ou nuvens, este rastreador pode não funcionar com precisão.
- Para um funcionamento adequado, eles exigem manutenção regular.
- Embora possa gerar mais eletricidade em comparação com painéis estáticos, ainda é muito caro.
Concluindo, podemos usar esses tipos de sistemas de rastreadores solares para posicionar painéis fotovoltaicos em um ângulo preciso para a luz solar. Esse sistema inovador então gira os painéis para seguir o movimento do sol. Isso ajuda os painéis a absorver o máximo de luz solar e, assim, otimizar sua produção de energia.
Recomendado: Vantagens e desvantagens dos painéis solares bifaciais
