miniatura|Seguidors solars FEiNA Un seguidor solar és un aparell que segueix el Sol i que pot tenir diferents utilitats. La principal aplicació és l'obtenció d'energia solar, ja sigui posant-hi panells fotovoltaics plans o de concentració, ja sigui posant-hi miralls perquè concentrin la llum a un punt per l'obtenció d'energia a alta temperatura.
A mesura que el preu, la fiabilitat i el rendiment dels seguidors d'un sol eix han millorat, els sistemes s'han instal·lat en un percentatge creixent de projectes a gran escala. El mercat mundial de seguidors solars va ser de 111 GW el 2024, 94 GW el 2023, 73 GW el 2022, i 14 gigawatts el 2017. En aplicacions fotovoltaiques estàndard, es va predir el 2008-2009 que els seguidors es podrien utilitzar en almenys el 85% de les instal·lacions comercials de més d'un megawatt del 2009 al 2012.Customers Recognize the Power of Solar Tracking Retrieved 4 March 2012Tracking Systems Vital to Solar Success Retrieved 4 March 2012
Concepte bàsic miniatura|L'àrea de recollida efectiva d'un col·lector solar de panell pla varia amb el cosinus de la desalineació del panell amb el Sol. La llum solar té dos components: el "feix directe" que transporta aproximadament el 90% de l'energia solar900 W/m2 direct out of 1000 W/m2 total as per Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5 NREL. Retrieved 1 May 2011 i la "llum solar difusa" que transporta la resta: la porció difusa és el cel blau en un dia clar i és una proporció més gran del total en dies ennuvolats. Com que la major part de l'energia es troba en el feix directe, maximitzar la captació requereix que el Sol sigui visible per als panells durant el màxim temps possible. Tanmateix, en dies més ennuvolats, la proporció de llum directa i difusa pot ser tan baixa com 60:40 o fins i tot inferior.
L'energia aportada pel feix directe disminueix amb el cosinus de l'angle entre la llum entrant i el panell. A més, la reflectància (mitjana en totes les polaritzacions) és aproximadament constant per a angles d'incidència de fins a uns 50°, més enllà dels quals la reflectància augmenta ràpidament.For example Figure 6 (Si+SiO2 SLAR) at Bio-mimetic nanostructured surfaces for near-zero reflection sunrise to sunset, Stuart A. Boden, Darren M. Bagnall, University of Southampton. Retrieved 5-June-2011
Pèrdua de potència directa (%) a causa de la desalineació (angle i) on Pèrdua = 1 − cos ( i ) Angle iHores Pèrdua0°0%1°0,015%3°0,14%8°1%15°13,4%23,4° 8,3%30°213,4%45°330%60°4>50% 75°5>75%
Seguidors de dos eixos Perquè el seguidor pugui seguir amb precisió, cal que tingui dos eixos. La precisió és requerida per les aplicacions que concentren la llum solar, però per als panells plans no és necessària gaire precisió.
Hi ha principalment dos sistemes de seguiment. Un és mitjançant un microcontrolador que calcula la posició del Sol i el fa seguir. Un altre sistema és, a més de l'electrònica de control, posant-hi una sonda que detecta la llum del Sol i el segueix.
En el cas que al seguidor hi hagi plaques fotovoltaiques planes, l'augment de rendiment respecte a plaques fixes en la inclinació òptima, és del 28 al 38% anual per a quasi tot arreu del món.
En aplicacions de fotovoltaica de concentració (CPV) i energia solar concentrada (CSP), els seguidors s'utilitzen per habilitar els components òptics dels sistemes CPV i CSP. L'òptica de les aplicacions solars concentrades accepta el component directe de la llum solar i, per tant, s'ha d'orientar adequadament per recollir energia. Els sistemes de seguiment es troben en totes les aplicacions de concentració perquè aquests sistemes recullen l'energia del sol amb la màxima eficiència quan l'eix òptic està alineat amb la radiació solar incident.Ignacio Luque-Heredia et al., "The Sun Tracker in Concentrator Photovoltaics" in Cristobal, A.B., Martí, A., and Luque, A. Next Generation Photovoltaics, Springer Verlag, 2012
Per exemple, els seguidors que tenen precisions de ± 5° pot capturar més del 99,6% de l'energia subministrada pel feix directe més el 100% de la llum difusa. Com a resultat, el seguiment d'alta precisió no s'utilitza normalment en aplicacions fotovoltaiques no concentradores.
El propòsit d'un mecanisme de seguiment és seguir el Sol mentre es mou pel cel. A les seccions següents, on es descriu cadascun dels factors principals amb una mica més de detall, la complexa trajectòria del Sol es simplifica considerant el seu moviment diari est-oest per separat de la seva variació anual nord-sud amb les estacions de l'any.
Seguidors d'un eix Per a aplicacions que no cal precisió com la dels panells fotovoltaics, els seguidors d'un eix poden servir tot i que l'energia que es capta és inferior.
Eix polar L'eix està en direcció nord-sud i aproximadament paral·lel a l'eix de la Terra. La plataforma va d'est a oest. L'augment de rendiment respecte panells fixes, és del 23 al 33%.
Eix vertical La inclinació dels panells no es mou i el seguidor va d'est a oest passant pel sud. L'augment de rendiment és inferior, entre el 18 i el 26%.
Notes
Referències
Categoria:Energia solar