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Eficiência Energética

Painéis solares rastreiam o sol para mais eficiência

São Paulo,25 Fevereiro 2011

Módulos fotovoltaicos equipados com montagem móvel e novo sistema de controle da Siemens permitem seguir com precisão o curso do sol.

Graças a um novo algoritmo baseado em dados astronômicos, os painéis solares rastreiam o sol de acordo não só com a hora do dia, mas também conforme a época do ano e a localização geográfica precisa. Em decorrência disso, a produtividade energética é mais de 35 por cento superior do que as dos sistemas fixos.

 

Um fator decisivo na eficiência de um sistema fotovoltaico é o ângulo de incidência no qual a luz do sol bate na superfície do módulo. No caso de painéis fixos, a luz do sol bate nas células solares em um ângulo oblíquo a maior parte do dia. A produtividade máxima em termos de energia e, portanto, de eletricidade, somente é alcançada quando a luz do sol bate nas células de forma perpendicular à sua superfície. Assim, a solução óbvia é enquadrar os módulos solares em um sistema de rastreamento móvel que siga com precisão o curso do sol. A posição do sol depende não só do horário do dia, mas também da época do ano e do local da instalação fotovoltaica. O sistema de controle Simatic S7-1200 da Siemens calcula o alinhamento perfeito para os módulos solares na base de sua localização precisa, em qualquer parte do mundo, e a hora e data exatas.

 

Esse cálculo é baseado na “Biblioteca Simatic para Algoritmo de Posição Solar”, que está armazenada em todas as unidades de controle. A Siemens obteve licença para o algoritmo muito preciso do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) dos EUA. Nessa base, o sistema de controle tem como determinar a posição do sol com precisão de 0.0003° e alinhar o módulo fotovoltaico de acordo. Motores trifásicos de corrente alternada alimentam um sistema de rastreamento de dois eixos: Isso faz o módulo girar em um semicírculo ao longo do eixo azimutal, assim rastreando o curso diário do sol de leste para oeste, e inclina o módulo ao longo do eixo zenital, rastreando a altura do sol conforme a hora do dia e ano. No processo, o sistema de controle evita também que módulos vizinhos façam sombra uns aos outros durante a manhã e ao cair da tarde, quando as sombras são especialmente longas. O software baseia seus cálculos astronômicos em parâmetros tais como longitude, latitude e hora exata.

 

Além disso, o sistema de controle também leva em consideração as condições meteorológicas. Quando enfrenta ventos fortes, por exemplo, ele move os módulos para a posição de menor resistência, onde eles podem aguentar ventos de até 130 quilômetros por hora. De maneira semelhante, o sistema de rastreamento pode ser programado para reagir à neve, tempestades, névoas e escuridão.