gli inseguitori solari sono un tipo di dispositivo con pannelli fotovoltaici (PV), che traccia con precisione il percorso del sole durante il giorno. tipicamente, un sistema di inseguimento solare regola la superficie del pannello solare o delle superfici riflettenti da seguire il movimento del sole. il movimento degli inseguitori solari aumenta la produzione di energia solare fino al 40% rispetto ai pannelli standard. gli inseguitori solari sono sempre più utilizzati nei pannelli solari sia residenziali che commerciali grazie al solare migliorato e più efficiente tecnologia di cattura.
i sistemi di inseguimento solare possono essere classificati in base alla modalità del loro movimento.
ci sono assi per una superficie mobile: due assi orizzontali e un asse verticale.
la superficie può essere ruotata attorno a ciascun asse (inclinata) per ottenere l'angolo giusto per ricevere la massima luce solare.
quando il movimento o la regolazione della superficie avviene ruotando attorno ad un asse, si parla di inseguimento ad asse singolo.
invece, quando la rotazione della superficie avviene attorno a due assi contemporaneamente, si parla di inseguimento a doppio asse.
gli inseguitori ad asse singolo di solito si spostano da est a ovest e seguono la direzione del sole.
i tracker monoasse hanno un solo angolo che viene utilizzato come asse di rotazione. questo tipo di tracker può aumentare la produzione di elettricità di oltre il 30%.
questi tracker forniscono un modo efficiente, semplice, ed economico per migliorare il funzionamento degli impianti solari.
inoltre, questi tracker possono ottimizzare le prestazioni del sole durante le stagioni estive e primaverili, quando il sole è in una posizione più alta nel cielo.
l'utilità degli inseguitori ad asse singolo, tuttavia, diminuisce man mano che si spostano più verso nord. è perché la varianza dell'angolo solare è maggiore tra la stagione estiva e quella invernale.
anche, le prestazioni calano durante gli altri periodi dell'anno per la posizione orizzontale del sole. alle latitudini più elevate, gli inseguitori ad asse verticale funzionano meglio.
in questo modo, i pannelli oi pannelli solari possono tracciare la posizione del sole sia in inverno che in estate.
ora, parliamo di diversi tipi di tracker ad asse singolo come orizzontale, verticale, inclinato, e polare allineato.
inseguitore solare orizzontale monoasse (hsat)
l'inseguitore solare orizzontale monoasse ruota da est a ovest per tutto il giorno su un asse fisso parallelo al suolo.
questo tipo di inseguitore è considerato la geometria dell'inseguitore più conveniente in molte applicazioni.
gli inseguitori orizzontali ad asse singolo possono seguire il movimento del sole dalla mattina alla sera attraverso il cielo.
una struttura HSAT può essere supportata in molti punti lungo l'asse di rotazione e quindi richiede meno complessità e meno materiale per la costruzione rispetto ad altre geometrie di tracciamento.
la geometria di tracciamento orizzontale è più preferita in quanto riduce i requisiti di materiale strutturale mantenendo i moduli a un profilo relativamente basso rispetto alla fondazione.
inoltre, non è necessario alcun collegamento speciale per ruotare il sistema attorno al suo baricentro.
inseguitore solare monoasse inclinato orizzontale (htsat)
questo tipo di inseguitore solare monoasse è simile all'HSAT. tuttavia, il dispositivo è installato ad una certa inclinazione.
i sistemi di inseguimento ad asse inclinato sono relativamente più complessi degli inseguitori orizzontali ad asse singolo e di solito richiedono una fondazione in cemento.
gli htsat sono inclinati verso l'alto e verso sud o verso l'emisfero settentrionale e ruotano i pannelli da est a ovest durante il giorno per seguire il movimento del sole.
poiché gli htsat sono più complessi, possono essere costosi. inoltre, il potenziale requisito di avere una base concreta aumenta i costi.
generalmente, htsats non è scalabile,, il che significa che i componenti meccanici non sono condivisi tra le unità. per questo motivo, il costo per pannello potrebbe non essere inferiore in array più grandi.
inseguitore solare verticale monoasse (vsat)
gli inseguitori solari verticali ad asse singolo o vsat ruotano da est a ovest seguendo il sole per tutto il giorno.
questi sistemi sono spesso installati in luoghi d'alta quota o di montagna.
il profilo di vsats non è parallelo al suolo, per questo motivo è più facile per questi inseguitori mantenere un angolo di incidenza solare costante quando il sole è più basso nel cielo.
ciò è particolarmente vantaggioso alle latitudini settentrionali, ad esempio, tra 40° e 55°. tuttavia, a differenza degli array orizzontali planari, i layout dei campi verticali devono adattarsi al profilo più alto dell'inseguitore verticale e alla diffusione unità per evitare l'ombreggiamento e le perdite di energia.
di conseguenza, i tracker verticali ad asse singolo tendono ad avere una densità di potenza per acro relativamente inferiore.
inseguitore solare monoasse inclinato verticalmente (vtsat)
questo tipo di inseguitore è simile ad un inseguitore ad asse singolo orizzontale, inclinato. l'unica differenza è che l'inclinazione è parallela ad una posizione orizzontale e ruota su un asse verticale.
questi inseguitori possono anche migliorare la raccolta di energia rispetto agli inseguitori orizzontali. tuttavia, a causa dell'angolo di inclinazione ottimale, gli inseguitori ad asse singolo inclinati sono soggetti a un maggiore carico del vento rispetto alle unità orizzontali.
in vtstats, i requisiti strutturali sono più elevati, e di conseguenza, viene utilizzato più acciaio e cemento rispetto a un array orizzontale.
i tracker ad asse singolo hanno un unico grado di flessibilità che funge da asse di rotazione, che è generalmente allineato lungo un percorso nord-sud. i principali vantaggi dei tracker ad asse singolo includono:
l'installazione di un sistema di inseguimento solare può richiedere alcune parti e ingranaggi aggiuntivi da aggiungere al sistema di pannelli solari, e richiedono anche manutenzione di tanto in tanto.
i tracker a doppio asse hanno due gradi dell'asse di rotazione, che sono chiamati "asse primario" e "asse secondario."
l'asse di rotazione può spostarsi verso il basso o verso l'alto per adattarsi agli angoli del sole durante il giorno.
il tracciamento a doppio asse consente l'orientamento più preciso del dispositivo solare e si dice che fornisca il 40% in più di potenza attraverso l'assorbimento di energia. tuttavia, questi inseguitori solari sono più complessi e costosi.
i tracker a doppio asse sono continuamente rivolti verso il sole poiché possono muoversi in due direzioni diverse. ci sono due tipi di tracker a doppio asse basati sull'altitudine: tip-tilt e azimut-altitude.
tipicamente, il tracciamento a doppio asse viene utilizzato per orientare uno specchio e reindirizzare la luce solare lungo un asse fisso verso un ricevitore fisso.
poiché questi inseguitori tracciano il percorso del sole verticalmente e orizzontalmente,, aiutano a ottenere la massima energia solare.
gli inseguitori a doppio asse azimutali possono risolvere entrambi i problemi. tuttavia, questi inseguitori possono essere costosi e aggiungere quasi ,500–,500 al costo dell'installazione solare.
la funzione degli inseguitori a doppio asse dipende da perni verticali e orizzontali, che sono guidati da controller in modo simile ai telescopi solari. sono piuttosto costosi, e il loro utilizzo è generalmente limitato ai sistemi di energia solare di livello commerciale.
il tracciamento accurato degli inseguitori solari a doppio asse viene utilizzato anche in un'applicazione solare mirata, come gli specchi che dirigono i ricevitori della luce solare e convertono la luce solare in calore.
tracker passivi
gli inseguitori solari passivi utilizzano un fluido gassoso compresso con un basso punto di ebollizione che ruota da un lato o dall'altro per far muovere l'inseguitore in risposta a uno squilibrio.
poiché questo tipo di orientamento non è preciso, non è adatto per alcuni tipi di collettori fotovoltaici a concentrazione (FV), ma funziona bene per i tipi di pannelli fotovoltaici comuni.
tracker attivi
gli inseguitori attivi, invece, utilizzano motori e ingranaggi per dirigere l'inseguitore tramite un controller, che risponde alla direzione solare.
poiché i motori consumano energia, devono essere utilizzati quando è necessario.
gli inseguitori solari, siano essi monoasse o biasse, possono aiutare a generare il livello ottimale di energia solare.
per questo motivo è importante decidere quale tipo di inseguitore è adatto considerando vari fattori, tra cui il terreno, clima, e il tipo di pannelli solari utilizzati.
se sei un installatore solare, a seconda dei vincoli di budget del tuo cliente, del terreno, del clima, e della durata dell'impianto, devi considerare i fattori chiave per prendere la decisione giusta.
ora, quando si tratta del futuro dell'industria degli inseguitori solari, sembra piuttosto brillante. nel 2018, la dimensione stimata del mercato globale degli inseguitori solari era di .92 miliardi, secondo la ricerca grand view.
il mercato dovrebbe espandersi a un CAGR del 14.1% entro il 2025 a causa della crescente domanda di celle solari o fotovoltaiche., questo tasso di crescita dovrebbe continuare nei prossimi anni.
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