Seguidor solar - O que é a tecnologia tracker?

O tracker, também conhecido como seguidor solar, é um equipamento que traz ganhos na geração de energia fotovoltaica. Apesar de não ser uma tecnologia nova, ele começou recentemente a ganhar espaço em projetos de geração de energia fotovoltaica. Aliás, você sabe como ele funciona? Vem comigo que hoje você vai conhecer tudo sobre ele!

O que é seguidor solar (tracker) ou rastreador solar?

Um seguidor solar ou tracker é um dispositivo que altera várias vezes a posição dos painéis fotovoltaicos durante o dia, seguindo o caminho do sol com o intuito de aumentar a produção de energia solar do sistema fotovoltaico.

O uso de seguidores solares é cada vez mais comum em usinas fotovoltaicas em todo o mundo, uma vez que a indústria solar tem provado os grandes benefícios que eles têm. Mas nem todo mundo entende os benefícios, vantagens e desvantagens que um seguidor solar pode proporcionar a um sistema fotovoltaico.

Como funciona?

O seguidor solar é utilizado para movimentar os módulos solares durante o dia todo. Isto é, ele vai ajustando o ângulo das placas fotovoltaicas de acordo com a posição do sol para conseguir o melhor aproveitamento possível da irradiação solar que chega aos painéis.

Para que o rastreador solar funcione adequadamente, é preciso adaptar o projeto de acordo com a localização onde ele será instalado, estudando dados específicos, como a latitude, que estão ligados ao posicionamento do sol a cada dia e estação do ano, de modo que os melhores ângulos para os painéis possam ser calculados.

Os painéis fotovoltaicos têm o seu melhor aproveitamento com os raios solares que incidem de forma direta, embora consigam captar também a luz difusa que chega ao solo, como em dias chuvosos e nublados, por exemplo. Dessa forma, o objetivo do seguidor solar é justamente otimizar essa captação de luz solar direta, aumentando a eficiência da produção das placas.

A captação da luz solar ocorre de maneira perpendicular, de modo que, enquanto o seguidor solar faz suas movimentações, ele reduz o ângulo de incidência entre a luz e os painéis solares. Por conta dessa característica, o seguidor deve estar sempre em movimento, “seguindo a luz solar”.

Veja abaixo o exemplo de como funciona o seguidor solar “tracker”:

O funcionamento dos trackers varia conforme o modelo e fabricantes, mas ambos possuem um pequeno motor acoplado a estrutura e módulo, ele que é responsável por fazer a movimentação da estrutura.

Ele pode ser alimentado por baterias ou pela própria energia que está sendo gerada através dos módulos.

Quais são as vantagens e desvantagens?

Assim como qualquer outro tipo de equipamento, o seguidor solar (tracker) conta com vantagens e desvantagens associadas a sua utilização. Veja as principais:

Vantagens do seguidor solar – tracker

Sistemas com seguidores solares geram mais energia do que os sistemas fixos. Isso ocorre devido ao aumento da exposição direta aos raios solares, e esse ganho pode alcançar valores de até 20%.

Se formos fazer um comparativo com as estações do ano, no verão a geração sempre é maior, no inverno a produção de energia pode aumentar até 20%. O que é considerado alto, já que nessa estação os dias são mais curtos, e a geração dos sistemas fotovoltaicos já é mais reduzida.

Para que a geração de energia seja ainda maior, o mais recomendável é que o seguidor solar seja utilizado em instalações com potência maiores. Idealmente, eles também devem ser colocados em regiões com boa incidência solar para que o investimento a mais no equipamento seja proporcional ao aumento da geração.

Comparação entre a energia gerada por um sistema fixo e outro com seguidor solar

Um aspecto muito importante a destacar é que, graças ao rastreamento solar, não só a produção de energia aumenta, mas também melhora a forma como a potência é entregue. Vamos voltar para a imagem acima para entender esse conceito. Na curva em cinza, vemos uma evolução da produção de energia ao longo do dia, que aumenta gradualmente até chegar ao meio-dia, em seguida, volta a diminuir. Mas, na curva verde, vemos a forma como abordamos a potência máxima desde o início da manhã e que essa produção é mantida até o final da tarde.

Avanços na tecnologia e confiabilidade em eletrônica e mecânica reduziram drasticamente as preocupações de manutenção de longo prazo para sistemas de rastreamento.

Desvantagens do seguidor solar – tracker

Sistemas com seguidores solares são ligeiramente mais caros devido ao uso de tecnologias mais complexas e de peças móveis para seu funcionamento.

Outra desvantagem é a maior manutenção necessária para manter o funcionamento de um projeto com seguidor solar, comparado com um sistema fixo, embora a qualidade do seguidor solar irá determinar o custo e frequência dessas manutenções.

Projetos com rastreador solar exigem uma maior preparação do local de instalação. Cuidados com a mobilidade e com o cabeamento também são necessários.

Seguidores solares são geralmente projetados para climas com pouca ou nenhuma neve, tornando-os uma solução mais viável em climas mais quentes. Um sistema fixo acomoda condições ambientais mais severas com mais facilidade do que os sistemas de rastreamento.

Mesmo em aplicações de larga escala, os sistemas de rastreamento solar necessitam de uma grande área para ser instalados, isto porque o movimento dos módulos pode provocar sombra nos outros, caso estejam muito próximos.

Quais são os tipos de seguidores fotovoltaicos disponíveis no mercado?

Os principais tipos de modelos de seguidores solares são os de eixo único e os de eixo duplo. Cada um deles conta com características diferentes e possui vantagens e desvantagens. Para escolher o melhor modelo, é preciso entender como eles funcionam. Veja:

Eixo único:

Nesse método de rastreamento o módulo está montado em uma estrutura que tem um eixo livre de rotação, mais comumente alinhado ao Norte ou Sul dependendo da latitude do local. Esse modelo é menos complexo mas também menos eficiente quando comparado ao modelo de eixo duplo.

Eles funcionam com um eixo livre de rotação, que é instalado em uma estrutura própria para esse modelo. Durante intervalos pré-determinados, eles mudam de posição buscando a melhor incidência solar para captação da luz.

O rastreamento solar do modelo de seguidor solar com eixo único pode ser fabricado em três tipos:

• rastreador de eixo inclinado;

• rastreador de eixo vertical;

• rastreador de eixo horizontal.

Eixo duplo:

Já o seguidor solar com eixo duplo tem como função rastrear o sol a partir da rotação de dois eixos de liberdade, que necessariamente são perpendiculares entre um eixo e o outro.

Conta com um custo mais elevado. O aumento do custo desse modelo é maior porque ele é mais preciso, demanda mais peças móveis e requer uma manutenção mais complexa.

A maior eficiência ocorre pois o modelo possui dois eixos perpendiculares entre si. Essa característica permite que haja uma garantia de que os raios solares cheguem até os painéis com incidência perpendicular.

O modelo com eixo duplo possui dois tipos de rastreamento:

• azimutal: possui eixo azimutal e faz a rotação na elevação;

• tilt roll: um eixo controla o ângulo de rotação das placas, e o outro faz a rotação das placas.

Esse tipo de rastreamento é o mais indicado para locais em latitudes mais altas, e pode ser divido em dois tipos: azimutal/elevação (rotação na elevação e eixo azimutal) e tiltroll (rotação no conjunto de placas solares do sistema, enquanto que o outro eixo é responsável em controlar o ângulo de inclinação das placas).

Para outros tipos de locais, pode ser utilizado o sistema de eixo único, com ótimos resultados também.

Afinal, vale a pena investir nessa tecnologia?

Depende!

A tecnologia é excelente e promissora para o futuro do solar, porém deve-se avaliar cada caso, o custo X benefício que o tracker trará para seu sistema.

O ideal é avaliar o ganho em relação a geração de energia e o custo com o investimento e manutenção nesse tipo de sistema para avaliar a viabilidade técnica e econômica.

Para isso é indispensável um Engenheiro capacitado para projetar seu sistema e avaliar a melhor solução para seu cliente.

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Site: www.rodriguessolar.com

Autora: Luana Oliveira

Referências: Portal Solar.