L'inseguitore solare, noto anche come solar tracker, è un sistema preferito per ottenere la massima luce posizionandosi durante il giorno in base all'angolo di movimento del sole. Anche se grazie a questi sistemi si ottiene più energia rispetto ai pannelli solari standard, il compito principale di questi pannelli è quello di catturare la luce con l'angolo appropriato durante il giorno. Questi pannelli, che vengono utilizzati nelle centrali solari, soprattutto nelle applicazioni energetiche commerciali e industriali, seguono i raggi solari stagionalmente e quotidianamente.

L'inseguitore solare, che può essere preferito come monoasse e doppio asse, offre molti vantaggi a lungo termine. I sistemi di inseguimento a singolo asse si muovono in direzione est-ovest. Cercano di ottenere la massima efficienza seguendo solo i movimenti orizzontali. È conveniente. I sistemi di inseguimento a doppio asse si muovono in direzione nord-sud ed est-ovest. In altre parole, sono sistemi sia verticali che orizzontali. Sebbene sia una delle applicazioni preferite, segue anche l'angolo del sole che cambia durante l'anno.

Vantaggi dei pannelli a inseguimento solare

L'inseguitore solare offre vantaggi agli utenti sotto molti aspetti. In primo luogo, questi sistemi, che possono essere utilizzati in progetti su larga e piccola scala, sono preferiti anche nelle regioni off-grid e nelle aree agricole. Il pannello solare ad inseguimento, che può essere utilizzato off-grid da chiunque voglia produrre la propria energia, è diventato indispensabile per le aree rurali e agricole. Inoltre, questa applicazione, preferita come biassiale nei progetti su piccola scala che vogliono aumentare l'efficienza sul campo, viene utilizzata anche nei progetti commerciali per fornire un'elevata produzione di energia.

I pannelli a inseguimento solare offrono una maggiore efficienza energetica rispetto ai pannelli fissi. Mentre nei pannelli fissi si ottiene un'efficienza media, in questi sistemi l'efficienza è del 45%. L'efficienza dell'area è molto più elevata per gli inseguitori solari con esigenze di manutenzione medie. Sebbene il costo sia elevato all'inizio, il ritorno è alto nel lungo periodo. In questi pannelli è possibile utilizzare algoritmi di aumento dell'efficienza che vengono costantemente aggiornati con gli sviluppi dell'industria dell'energia solare. Inoltre, grazie alle ottimizzazioni del software, si può preferire un costo inferiore. I sistemi di nuova generazione possono ora regolarsi in base alle condizioni atmosferiche e passare automaticamente alla modalità di protezione in caso di condizioni avverse. I vantaggi dei pannelli che seguono il sole continuano a essere elencati di seguito.

• Vantaggio dell'adattamento stagionale: La massima efficienza può essere raggiunta in estate e in inverno con sistemi biassiali che si muovono in base agli angoli del sole che cambiano costantemente durante l'anno.
• Vantaggio di spazio: Questi sistemi possono trasmettere una maggiore capacità energetica alla stessa area. In altre parole, chi vuole utilizzare lo spazio in modo efficiente in progetti con aree limitate può scegliere un sistema a inseguimento solare.
• Prestazioni elevate: Il pannello a inseguimento dell'energia solare è posizionato ad angolo retto rispetto al sole. In questo modo, la produzione di energia è ottimizzata. La sera e la mattina, quando i raggi del sole sono bassi, la produzione di energia continua grazie all'inseguitore solare.
• Efficienza: L'efficienza di questi sistemi è elevata. Grazie alla loro superficie, continuano a ricevere luce per tutto il giorno, fornendo una produzione superiore del 30-45%.
• Sistemi ad asse singolo: Questi sistemi offrono un'efficienza superiore del 10%-30% rispetto ai pannelli fissi. Sono a basso costo rispetto ai pannelli a doppio asse. Inoltre, il numero di parti mobili è basso e quindi la necessità di manutenzione è ridotta.
• Sistemi a doppio asse: Offre il vantaggio di seguire completamente il sole. È compatibile con tutte le variazioni degli angoli solari e l'efficienza è elevata durante tutto l'anno. Inoltre, è possibile ottenere la massima efficienza in aree di dimensioni ridotte.

Questi sistemi hanno parti in movimento. Naturalmente, la manutenzione deve essere effettuata con maggiore frequenza. L'uso a lungo termine può essere garantito applicando una manutenzione regolare per prevenire l'usura di sensori, ingranaggi e motori. Va notato che l'installazione di un inseguitore solare, in grado di proteggersi da condizioni meteorologiche estreme, è complessa. Tuttavia, l'efficienza ottenuta è molto più elevata rispetto ai pannelli standard.

Come fanno i pannelli solari a seguire il sole?

Il sistema di inseguimento solare, o solar tracker, segue il sole grazie a sistemi elettronici e meccanici. Attraverso questi sistemi vengono monitorati i movimenti del sole durante il giorno e l'angolo del pannello viene regolato automaticamente in base a questi movimenti. I dettagli del processo di inseguimento, che avviene grazie a unità di controllo, motori e sensori, sono descritti di seguito.

• Inseguimento tramite sensori: I sistemi di inseguimento solare includono sistemi di rilevamento della luce. Possono essere presenti anche fotodiodi. Questi rilevano l'intensità e la direzione della luce solare. Quando l'intensità e la posizione della luce cambiano, i sensori ne effettuano il rilevamento. Una volta calcolato l'angolo, il pannello viene riportato nel punto giusto.
• Motore e meccanismi: Le informazioni provenienti dal sensore vengono inviate ai motori e ai sistemi meccanici. I motori assicurano che il pannello si muova secondo l'angolo corretto. Nei sistemi a singolo asse il movimento è orizzontale, mentre nei sistemi a doppio asse il movimento è sia orizzontale che verticale.
• Unità di controllo: L'unità di controllo è il cervello del sistema di inseguitori solari. Qui vengono elaborati i dati provenienti dai sensori e vengono determinati la direzione e il tempo di movimento dei motori. Dopo questi processi automatici, i pannelli iniziano a muoversi in base alla posizione del sole. In caso di deviazione, vengono effettuate delle correzioni. Inoltre, può commutare i pannelli per proteggersi dalle condizioni atmosferiche avverse.
• Inseguimento del movimento: L'inseguitore solare sposta i pannelli solari da est a ovest. In questo modo, continua a catturare la luce solare al livello più alto. La superficie del pannello di inseguimento è sempre posizionata all'angolo più favorevole. Anche se l'angolo è basso, il pannello si rivolge direttamente al sole e continua a produrre energia. Oltre al movimento giornaliero, viene eseguito anche il tracciamento del movimento stagionale. Il sole si muove con un angolo alto in estate e basso in inverno. L'inseguitore solare a doppio asse può essere utilizzato per l'inseguimento del movimento stagionale.
• Modalità di protezione: Questi sistemi dispongono di una speciale modalità di protezione. In questo modo si evitano danni ai pannelli in caso di giornate di tempesta o di vento. Quando i sensori di protezione rilevano tali situazioni, portano i pannelli in posizione orizzontale tramite l'unità di controllo. Lo stesso vale per eventi atmosferici come la formazione di ghiaccio o la neve.

Grazie a queste caratteristiche, i pannelli con sistema di inseguimento, che funzionano in modo più efficiente rispetto ai pannelli fissi, si ottimizzano in base alla posizione del sole. Se preferiti in progetti di grandi dimensioni, la produzione di energia può aumentare fino al 45%.

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I pannelli che seguono il sole falliscono?

I pannelli che seguono il sole possono talvolta non funzionare correttamente. Poiché questi sistemi hanno componenti elettronici. Poiché vengono utilizzate anche parti in movimento, si possono riscontrare diversi problemi. Se si esegue una corretta manutenzione, l'uso a lungo termine è in discussione. Di seguito sono riportati i malfunzionamenti più comuni e i suggerimenti per la soluzione dei sistemi a inseguimento solare.

• Errori di installazione e installazione non corretta: Un'installazione errata di questi sistemi può causare il malfunzionamento del sistema a lungo termine. Naturalmente è necessario il supporto di aziende professionali. In particolare, il guasto del sensore provoca il disallineamento del pannello. L'installazione senza problemi deve essere eseguita con un'installazione corretta e il supporto di un esperto.
• Problemi di connessione: I collegamenti allentati possono interrompere il flusso di elettricità. Inoltre, anche le abrasioni dei cavi possono impedire il corretto funzionamento del sistema. Pertanto, è importante che i cavi, soprattutto quelli situati all'esterno, non siano influenzati da fattori ambientali.
• Problemi di calibrazione: Dopo un po' di tempo, il motore e i sensori possono andare fuori calibrazione. Questa situazione provoca una guida errata dei pannelli. Per evitare problemi di calibrazione, è necessario assicurarsi che il sistema funzioni dalla giusta angolazione. Inoltre, individuare tempestivamente i problemi significa mantenere alte le prestazioni a lungo termine.
• Problemi di alimentazione: L'energia elettrica è necessaria per il buon funzionamento delle unità di controllo e del motore. In caso di interruzione della fornitura di energia, il sistema di inseguimento potrebbe bloccarsi completamente. Pertanto, è importante supportare il sistema con una batteria in grado di autoalimentarsi. Inoltre, è necessario fornire una fonte di energia affidabile.
• Problemi causati da fattori ambientali: L'inseguitore solare, che funziona per lo più all'aperto, può essere colpito da eventi come grandine, neve, tempesta e pioggia. Per evitare queste situazioni che possono causare danni fisici, è necessario preferire materiali resistenti.
• Problemi del sensore: Non bisogna dimenticare che il sensore, uno dei componenti più importanti, può presentare dati errati a causa di accumuli d'acqua, polvere o sporcizia. Pertanto, è necessario eseguire una pulizia e una manutenzione regolari.

È possibile utilizzare sistemi di inseguimento solare con prestazioni elevate a lungo termine prestando attenzione a fattori quali la manutenzione regolare, la pulizia, la scorta di ricambi e la calibrazione. La sostituzione delle parti soggette a usura, la pulizia delle superfici dei sensori e dei pannelli, l'attivazione della modalità di protezione automatica sono i fattori da considerare per questi sistemi.