Estratégias de rastreamento solar para sistemas FV planos

Abstract

As vantagens em termos energéticos do rastreamento solar são conhecidas. A utilização de sistemas de rastreamento, por exemplo, pode aumentar em 20% o total de energia coletada anualmente em áreas típicas e em 30% nas áreas de alta incidência de irradiação solar direta. Por outro lado, a massificação da produção de componentes eletrônicos tornou essa tecnologia muito acessível em termos econômicos, de tal forma que hoje em dia existem disponíveis no mercado mundial centenas de seguidores solares com diferentes graus de precisão e estratégias de acompanhamento solar. Atualmente, a aplicação desses sistemas no Brasil tem várias inconveniências associadas a custos, dificuldades de manutenção e dependência tecnológica, entre outras. Pelo que antecede, foi desenvolvido um sistema multi rastreador com quatro estratégias de acompanhamento solar. Essas estratégias compreenderam uma posição fixa polar, uma posição atualizada a cada minuto com o ângulo solar, outra cuja função foi corrigir erros de posicionamento da anterior por realimentação da energia gerada e finalmente uma última que dividia o ângulo total de rastreamento diário em sete intervalos discretos. Todas compartilharam uma janela de medição de um minuto durante todo o dia. Para atingir a precisão de projeto, foi utilizado um motor de passo com redutor que permitiu alcançar uma resolução de 0,09° por passo. Para medir os ângulos, foi incluído um acelerômetro com acurácia de 0,1°. Além disso, o sistema ainda teve um módulo GPS para medição das coordenadas geográficas e um módulo transceptor de radiofrequência para comunicação e gerenciamento à distância por um sistema mestre. O controle do conjunto foi realizado por meio de um microprocessador e seu firmware desenvolvido na linguagem C pôde ser atualizado via radiofrequência. Quanto aos resultados, os ganhos em relação à posição fixa polar foram os esperados considerando o clima do período. Os erros de rastreamento foram inferiores a 0,14° em média. As estratégias associadas ao rastreamento diário tiveram desempenho equivalente, mesmo aquela responsável por apenas 7 intervalos.