Los rastreadores solares son un tipo de dispositivo con paneles fotovoltaicos (PV), que rastrea con precisión la trayectoria del sol a lo largo del día. por lo general, un sistema de seguimiento solar ajusta la cara del panel solar o las superficies reflectantes para seguir el movimiento del sol. el movimiento de los seguidores solares aumenta la producción de energía solar hasta un 40 % más que los paneles estándar. los seguidores solares se utilizan cada vez más en paneles solares residenciales y comerciales debido a una energía solar mejorada y más eficiente tecnología de captura.
Los sistemas de seguimiento solar se pueden clasificar por el modo de su movimiento.
hay ejes para una superficie en movimiento: dos ejes horizontales y un eje vertical.
la superficie se puede girar alrededor de cada eje (inclinada) para obtener el ángulo correcto para recibir la máxima luz solar.
cuando el movimiento o el ajuste de la superficie ocurre al girar alrededor de un eje,, se denomina seguimiento de un solo eje.
por otro lado, cuando la rotación de la superficie ocurre alrededor de dos ejes simultáneamente, se le llama seguimiento de doble eje.
los rastreadores de un solo eje generalmente se mueven de este a oeste y siguen la dirección del sol.
los seguidores de un solo eje tienen un solo ángulo que se utiliza como eje de rotación. este tipo de seguidor puede aumentar la producción de electricidad en más de un 30 %.
estos seguidores proporcionan una forma eficiente, simple, y económica de mejorar el funcionamiento de las instalaciones solares.
también, estos rastreadores pueden optimizar el rendimiento del sol durante las estaciones de verano y primavera, cuando el sol está en una posición más alta en el cielo.
la utilidad de los seguidores de un solo eje, sin embargo, disminuye a medida que se mueven más hacia el norte. porque la variación del ángulo solar es mayor entre las estaciones de verano e invierno.
también, el rendimiento cae durante las otras épocas del año para la posición horizontal del sol. en latitudes más altas, los rastreadores de eje vertical funcionan mejor.
de esta manera, los paneles o paneles solares pueden rastrear la posición del sol durante el invierno y el verano.
ahora, hablemos de diferentes tipos de rastreadores de un solo eje, como horizontal, vertical, inclinado, y polar alineado.
seguidor solar horizontal de un eje (hsat)
El seguidor solar horizontal de un solo eje gira de este a oeste a lo largo del día sobre un eje fijo paralelo al suelo.
este tipo de seguidor se considera la geometría de seguimiento más rentable en muchas aplicaciones.
Los rastreadores horizontales de un solo eje pueden seguir el movimiento del sol desde la mañana hasta la noche a través del cielo.
una estructura HSAT se puede soportar en muchos puntos a lo largo del eje de rotación y, por lo tanto, requiere menos complejidad y menos material para la construcción que otras geometrías de seguimiento.
la geometría de seguimiento horizontal es más preferida ya que reduce los requisitos de material estructural al mantener los módulos en un perfil relativamente bajo con respecto a la base.
además, no se necesita ninguna conexión especial para girar el sistema sobre su centro de gravedad.
seguidor solar de un eje inclinado horizontal (htsat)
este tipo de seguidor solar de un solo eje es similar al HSAT. sin embargo, el dispositivo se instala con cierta inclinación.
Los sistemas de seguimiento de eje inclinado son relativamente más complejos que los seguidores horizontales de un solo eje y, por lo general, requieren una base de hormigón.
Los htsats se inclinan hacia arriba y hacia el sur o el hemisferio norte y rotan los paneles de este a oeste a lo largo del día para seguir el movimiento del sol.
debido a que los htsats son más complejos,, pueden ser costosos. también, el requisito potencial de tener una base de concreto aumenta el costo.
generalmente, htsats no es escalable, lo que significa que los componentes mecánicos no se comparten entre unidades. debido a esto, el costo por panel puede no ser menor en arreglos más grandes.
seguidor solar vertical de un eje (vsat)
Los seguidores solares verticales de un solo eje o vsats giran de este a oeste siguiendo al sol durante todo el día.
estos sistemas a menudo se instalan en lugares montañosos o de gran altitud.
el perfil de vsats no es paralelo al suelo, por lo que es más fácil para estos rastreadores mantener un ángulo constante de incidencia solar cuando el sol está más bajo en el cielo.
esto es particularmente beneficioso en las latitudes del norte, por ejemplo, entre 40° y 55°. sin embargo, a diferencia de las matrices horizontales planas,, los diseños de campo verticales deben acomodar el perfil más alto del seguidor vertical y la dispersión unidades para evitar el sombreado y las pérdidas de energía.
como resultado,, los seguidores verticales de un solo eje tienden a tener una densidad de potencia por acre relativamente más baja.
seguidor solar de un eje de inclinación vertical (vtsat)
este tipo de rastreador es similar a un rastreador de un solo eje horizontal, inclinado., la única diferencia es que la inclinación es paralela a una posición horizontal y gira sobre un eje vertical.
estos seguidores también pueden mejorar la recolección de energía en comparación con los seguidores horizontales. sin embargo, debido al ángulo de inclinación óptimo, los seguidores inclinados de un solo eje están sujetos a una mayor carga de viento en comparación con las unidades horizontales.
en vtstats, los requisitos estructurales son más altos, y como resultado, se utiliza más acero y hormigón en comparación con una matriz horizontal.
Los rastreadores de un solo eje tienen un solo grado de flexibilidad que sirve como eje de rotación,, que generalmente se alinea a lo largo de una ruta de norte a sur. Las principales ventajas de los rastreadores de un solo eje incluyen:
la instalación de un sistema de seguimiento solar puede requerir algunas piezas y engranajes adicionales para agregar al sistema de panel solar , y también requieren mantenimiento de vez en cuando .
Los seguidores de doble eje tienen dos grados de eje de rotación, que se denominan “eje principal” y “eje secundario.”
el eje de rotación puede moverse hacia abajo o hacia arriba para ajustarse a los ángulos del sol a lo largo del día.
El seguimiento de doble eje permite la orientación más precisa del dispositivo solar y se dice que proporciona un 40 % más de rendimiento a través de la absorción de energía.; sin embargo,, estos seguidores solares son más complejos y costosos.
los rastreadores de doble eje miran continuamente hacia el sol, ya que pueden moverse en dos direcciones diferentes. Hay dos tipos de rastreadores de doble eje basados en la altitud: inclinación de punta y altitud de acimut.
normalmente, el seguimiento de doble eje se usa para orientar un espejo y redirigir la luz solar a lo largo de un eje fijo hacia un receptor estacionario.
como estos rastreadores siguen la trayectoria del sol vertical y horizontalmente,, ayudan a obtener la máxima energía solar.
Los rastreadores de doble eje de altitud azimutal pueden resolver ambos problemas.; sin embargo,, estos rastreadores pueden ser costosos y agregar casi ,500–,500 al costo de la instalación solar.
la función de los rastreadores de doble eje depende de pivotes verticales y horizontales, que son guiados por un controlador similar a los telescopios solares. estos son bastante costosos, y su uso generalmente se limita a sistemas de energía solar de grado comercial.
el seguimiento preciso de los seguidores solares de doble eje también se utiliza en una aplicación solar enfocada, como espejos que dirigen los receptores de luz solar y convierten la luz solar en calor.
rastreadores pasivos
Los seguidores solares pasivos utilizan un fluido de gas comprimido con un punto de ebullición bajo que gira hacia un lado u otro para hacer que el seguidor se mueva en respuesta a un desequilibrio.
como este tipo de orientación no es precisa,, no es adecuado para ciertos tipos de colectores fotovoltaicos (PV) de concentración, pero funciona bien para tipos de paneles fotovoltaicos comunes.
rastreadores activos
los rastreadores activos, por otro lado, utilizan motores y engranajes para dirigir el rastreador mediante un controlador, que responde a la dirección solar.
debido a que los motores consumen energía, necesitan ser utilizados cuando es necesario.
los seguidores solares,, ya sean de un solo eje o de dos ejes,, pueden ayudar a generar el nivel óptimo de energía solar.
por eso es importante decidir qué tipo de seguidor es adecuado teniendo en cuenta varios factores,, incluido el terreno,, el clima, y el tipo de paneles solares que se utilizan..
si usted es un instalador solar, dependiendo de las restricciones presupuestarias de su cliente, el terreno y el clima, y la vida útil del sistema, necesita considerar los factores clave para tomar la decisión correcta.
ahora, cuando se trata del futuro de la industria de seguidores solares, parece bastante brillante. en 2018, el tamaño estimado del mercado mundial de seguidores solares era .92 mil millones, según la investigación de gran vista.
se espera que el mercado se expanda a una CAGR del 14.1 % para 2025 debido a la creciente demanda de celdas solares o celdas fotovoltaicas. y se espera que esta tasa de crecimiento continúe en los próximos años.
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