ENERGIA SOLAR: O QUE SÃO RASTREADORES SOLARES?

Rastreadores solares são estruturas móveis que direcionam os painéis ou módulos solares em direção ao sol. Esses dispositivos mudam sua orientação ao longo do dia para seguir o caminho do sol para maximizar a captura de energia.

Em sistemas fotovoltaicos, os rastreadores ajudam a minimizar o ângulo de incidência (o ângulo que um raio de luz faz com uma linha perpendicular à superfície) entre a luz incidente e o painel, o que aumenta a quantidade de energia produzida pelo sistema fotovoltaico.

A energia solar fotovoltaica concentrada e a energia solar térmica concentrada têm seus rendimentos de acordo com a incidência dos raios solares, portanto, os rastreadores solares devem ser posicionados corretamente para coletar energia.

Todos os sistemas solares concentrados devem ter rastreadores porque esses sistemas não produzem energia a contento, a menos que sejam direcionados corretamente para o sol.

Rastreadores solares de eixo único giram em um eixo movendo-se para frente e para trás em uma única direção. Os rastreadores de eixo único, podem ter movimentos na horizontal, vertical ou inclinado e giram conforme os nomes sugerem.

Os rastreadores de eixo duplo são mais eficientes que os de eixo único, pois podem se mover em duas direções diferentes. Na verdade eles combinam dois movimentos, um horizontal e outro vertical. O rastreamento de eixo duplo é normalmente usado para orientar um espelho e redirecionar a luz solar ao longo de um eixo fixo em direção a um receptor estacionário. Como esses rastreadores seguem o sol vertical e horizontalmente, eles ajudam a obter o máximo de geração de energia solar.

Como os rastreadores se movem

Existem vários métodos para movimentar rastreadores solares. Rastreadores passivos se movem de acordo com um fluido de gás comprimido direcionando-o para um lado ou outro. Motores e engrenagens direcionam rastreadores solares ativos por meio de um controlador que responde à direção do sol. Finalmente, um rastreador cronológico neutraliza a rotação da terra girando o conjunto na direção oposta.

Como escolher um rastreador

A escolha de um rastreador solar depende do tamanho do sistema, taxas de eletricidade, restrições de terreno, latitude e clima. Em alta escala de utilidade e grandes projetos geralmente usam-se rastreadores solares de eixo único horizontais, enquanto rastreadores de eixo duplo são usados principalmente em aplicações residenciais menores. Rastreadores de eixo vertical são adequados para altas latitudes por causa de seus ângulos fixos ou ajustáveis.

O uso de rastreadores solares pode aumentar a produção de eletricidade em cerca de um terço, mas há quem afirma que esse ganho pode chegar a até 40% em algumas regiões, em comparação com módulos em um ângulo fixo. Em qualquer aplicação solar, a eficiência de conversão é melhorada quando os módulos são continuamente ajustados para o ângulo ideal conforme o sol atravessa o céu.

Como maior eficiência significa maior rendimento, o uso de rastreadores pode fazer uma grande diferença na receita de uma grande usina solar. É por isso que as instalações solares em grande escala de utilidade estão cada vez mais sendo montadas com sistemas de rastreamento.

Vantagens e desvantagens de um sistema de rastreamento solar

Os rastreadores solares estão ganhando popularidade, mas nem todos entendem os benefícios completos e as desvantagens potenciais do sistema. As soluções de rastreamento de painel solar são uma tecnologia mais avançada para a montagem de painéis fotovoltaicos. Montagens fixas, que seguram os painéis em uma posição fixa, podem ter sua produtividade comprometida quando o sol passa para um ângulo abaixo do ideal. Para compensar isso, os rastreadores solares se movem automaticamente para “rastrear” o avanço do sol no céu, maximizando assim a produção. É um sistema fantástico para a produção de energia, mas há algumas considerações a se ter em mente antes de escolher um para uma instalação específica.

Vantagens :

Os rastreadores geram mais eletricidade do que suas contrapartes fixas devido ao aumento da exposição direta aos raios solares. Este aumento pode ser de 15 a 30%, dependendo da localização geográfica da instalação.
Há muitos tipos de rastreadores solares, tais como eixo único e eixo duplo. A escolha do tipo depende de vários fatores. Tamanho da instalação, clima local, grau de latitude e requisitos elétricos são considerações importantes que podem influenciar o tipo de rastreador solar mais adequado para uma instalação solar específica.
Rastreadores solares ajudam a gerar mais eletricidade na mesma quantidade de espaço necessária para sistemas de inclinação fixa, tornando-os ideais para otimizar o uso do solo.
Em certas circunstâncias, as concessionárias cobram um valor diferenciado na conta de energia, o que significa que a concessionária cobrará mais ou menos pela energia durante o horário de pico do dia. Nesse caso, é benéfico gerar uma quantidade maior de eletricidade durante esses horários de pico. Usar um sistema de rastreamento ajuda a maximizar os ganhos de energia durante esses períodos.
Avanços em tecnologia e confiabilidade em eletrônica e mecânica reduziram drasticamente as preocupações com manutenção de longo prazo para sistemas de rastreamento.

Desvantagens :

Rastreadores solares são um pouco mais caros do que seus equivalentes fixos, devido à tecnologia mais complexa e às peças móveis necessárias para sua operação.
Mesmo com os avanços tecnológicos e em confiabilidade, geralmente há mais manutenção necessária do que em um sistema fotovoltaico fixo tradicional, embora a qualidade do rastreador solar possa influenciar na quantidade e frequência de manutenção necessária.
Os rastreadores são um sistema mais complexo do que as estruturas fixas. Isso significa que normalmente é necessária mais preparação do local, incluindo valas adicionais para fiação e algum outro detalhe em função do terreno.
Os projetos de rastreadores de eixo único também requerem um foco adicional na estabilidade de uma empresa. Quando se trata de financiar projetos, esses sistemas são mais complexos e, portanto, considerados de maior risco do ponto de vista do financiador.
Rastreadores solares são geralmente projetados para climas com pouca ou nenhuma neve, o que os torna uma solução mais viável em climas mais quentes. As estruturas fixas acomodam as condições ambientais mais adversas com mais facilidade do que os sistemas de rastreamento.
Adicionar um sistema de rastreamento solar significa adicionar mais equipamentos, peças móveis e engrenagens, que exigirão manutenção regular e reparo ou substituição de peças quebradas. Se o sistema rastreador solar quebrar quando os painéis solares estiverem em um ângulo extremo, a perda de produção até que o sistema esteja funcionando novamente pode ser substancial. Um rastreador solar também está mais sujeito a ser danificado em uma tempestade do que os painéis fixos.
Também pode haver um problema com garantias. Um sistema solar fixo que dura 30 anos geralmente vem com uma garantia de desempenho de energia de 25 anos. Mas um sistema fotovoltaico com rastreamento, normalmente, vem com tempo de garantia bem menor.

No geral, os rastreadores solares são instalações altamente eficientes e se encaixam perfeitamente em locais de projetos grandes e pequenos, considerando a localização e as condições adequadas do local.