Takie panele produkują o wiele więcej prądu. Nie zawsze jednak warto dopłacać
Istnieje wiele sposobów na zwiększenie wydajności paneli fotowoltaicznych. Jednym z ciekawszych rozwiązań są tzw. trackery solarne albo obrotnice. Oto najważniejsze informacje o rodzajach, sposobie działania i cenach trackerów do paneli słonecznych.
- Podstawowe zasady działania
- Rodzaje trackerów solarnych
- Czy warto kupić tracker fotowoltaiczny?
- Jaki tracker jest najlepszy?
- Jak wybrać obrotnicę do paneli słonecznych?
Podstawowe zasady działania
Źródłem energii dla instalacji fotowoltaicznej są promienie słoneczne. Niestety wędrówka Ziemi w cyklu rocznym i obrót w cyklu dobowym sprawiają, że w jednym miejscu jest dostępna ograniczona ilość słońca. Konstruktorzy wymyślili wiele technik, które pozwalają pozyskać więcej światła w ciągu dnia. Jednym z najciekawszych sposobów jest obrotnica do paneli fotowoltaicznych lub inaczej tracker solarny.
Podstawową zasadą działania wszystkich obrotnic jest podążanie za promieniami słonecznymi. Dzięki temu zwykłe panele fotowoltaiczne mogą przez większość dnia pracować prawie tak wydajnie jak przed południem i w południe. Jeżeli spojrzymy na wykres pracy paneli zamontowanych na stałe i paneli na trackerze solarnym, to widać wyraźnie ile godzin maksymalnej produkcji możemy zyskać.
Wielką zaletą tych urządzeń jest pełniejsze wykorzystanie światła słonecznego. Główną wadą jest to, że obrotnica do paneli słonecznych jest droga. Cena nie musi nas jednak wcale odstraszać, skoro produkcja energii jest dużo wyższa i bardziej stabilna. Jeżeli decydujemy się na takie rozwiązanie, to trzeba brać pod uwagę opłacalność w dłuższej perspektywie.
Rodzaje trackerów solarnych
Trackery można podzielić ze względu na oś obrotu lub ze względu na technikę wykorzystywaną do śledzenia słońca. W pierwszym przypadku możemy wybrać tracker solarny jednoosiowy lub dwuosiowy.
Jednoosiowy – może się obracać tylko wokół jednej osi. Najczęściej jest to oś wschód-zachód, ale można go ustawić również na osi północ południe.
Dwuosiowy – tracker ten obraca się na osi wschód-zachód, a dodatkowo może ustawiać panele na osi północ-południe.
Natomiast jeżeli chodzi o technikę obracania to mamy trackery z:
Silnikiem elektrycznym – silnik jest zasilany prądem z paneli PV. Pozwala płynnie przesuwać oś za słońcem, zgodnie z informacją uzyskaną przez sterownik obrotnicy z GPS, czujek słońca, albo według wcześniejszych ustawień manualnych.
Silnikiem krokowym – również zasilany z fotowoltaiki i kontrolowany przez sterownik obrotnicy. Za każdym razem przesuwa panele skokowo o konkretny kąt.
Serwomechanizmem – jest to zamknięty układ sterowania, działający na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Sygnałem wejściowym jest dana – najczęściej przesunięcie. Układ steruje siłownikiem przesuwającym oś obrotnicy.
Niezależnie od tego jaki silnik wybierzemy, wszystkie spełniają podstawową funkcję. Wykorzystują informację wejściową o położeniu słońca i podążają za światłem. Dodatkowo możliwe jest korzystanie z silnika opartego na materiałach z pamięcią kształtu, które nie potrzebują wykorzystywać prądu.
Również sterownik obrotnicy może być analogowy lub cyfrowy, co dodatkowo wpływa na różnice w budowie, a co za tym idzie zapotrzebowanie na prąd. Warto zwrócić uwagę czy obrotnica paneli fotowoltaicznych, którą wybierzemy jest wyposażona w system PLC. Jest to skrót od angielskiego Programmable Logic Controller. Używając tego urządzenia można precyzyjnie sterować pracą trackera i programować kierunek oraz kąt przesunięcia.
Jeżeli kupujesz sterownik osobno, to zwróć uwagę czy obsługuje tracker jedno- czy dwuosiowy.
Czy warto kupić tracker fotowoltaiczny?
Porównanie cen
Tracker do fotowoltaiki nadal jest wyraźnie droższy od klasycznej konstrukcji montażowej, ale ceny zależą przede wszystkim od liczby obsługiwanych paneli, liczby osi oraz tego, czy w zestawie znajduje się słup, fundament, sterowanie i montaż. Aktualne oferty pokazują też, że nie ma jednej uniwersalnej ceny dla małych i dużych obrotnic.
| Przykład | Liczba paneli | Liczba osi | Cena |
|---|---|---|---|
| FOTTON SM44M1V4P | 4 | 2 | 6990 zł |
| SYMAX One 4,8 kW | 8 | 2 | 17 900 zł |
| GALAXTER M12 | 12 | 2 | 42 500 zł netto bez montażu |
Przykładowo, dwuosiowy tracker FOTTON przeznaczony do czterech paneli kosztuje obecnie 6990 zł, przy czym oferta nie obejmuje głównego słupa ani elementów mocujących do podłoża. Z kolei kompletny zestaw SYMAX One 4,8 kW z ośmioma panelami PV kosztuje 17 900 zł. Przy większych konstrukcjach cena rośnie znacznie bardziej – GALAXTER M12 przeznaczony do 12 paneli kosztuje 42 500 zł netto bez montażu lub 44 500 zł netto z montażem. Ceny te pokazują, że przy porównywaniu trackerów trzeba zawsze sprawdzać, jakie elementy i usługi obejmuje oferta.
Warto pamiętać, że sam tracker nie jest jeszcze kompletną instalacją fotowoltaiczną. Do kosztu mogą dojść między innymi panele, falownik, fundament, okablowanie, zabezpieczenia oraz montaż. Dlatego przed zakupem należy porównywać całkowity koszt instalacji, a nie tylko cenę mechanizmu śledzącego.
Porównanie wydajności
Ile daje tracker? Nie ma jednej wartości, którą można przypisać każdej instalacji. Rzeczywisty wzrost produkcji zależy między innymi od lokalizacji, orientacji i kąta nachylenia instalacji stałej, zachmurzenia oraz sposobu działania samego trackera. Aktualne opracowania wskazują, że systemy jednoosiowe zwiększają roczny uzysk zwykle o około 15–30% względem dobrze ustawionej instalacji stałej, natomiast w przypadku trackerów dwuosiowych typowy dodatkowy uzysk wynosi około 20–40%. W sprzyjających warunkach wartości mogą być wyższe.
Nie oznacza to jednak, że tracker dwuosiowy zawsze będzie bardziej opłacalny. Dodatkowa oś zwiększa możliwości śledzenia słońca, ale jednocześnie komplikuje konstrukcję, podnosi koszty i może zwiększać wymagania dotyczące serwisowania. Badania porównawcze wskazują, że jednoosiowe trackery mogą zwiększać produkcję o około 12–25%, podczas gdy systemy dwuosiowe osiągają około 30–45% względem instalacji stałych.
W praktyce jednoosiowe trackery są szczególnie popularne w większych instalacjach gruntowych, ponieważ zapewniają korzystny kompromis między wzrostem produkcji a kosztami konstrukcji. Dwuosiowe rozwiązania mogą natomiast sprawdzić się tam, gdzie ważne jest maksymalne wykorzystanie dostępnej powierzchni lub uzyskanie większej produkcji z pojedynczego modułu. Ostateczną opłacalność najlepiej obliczyć dla konkretnej lokalizacji, uwzględniając koszt trackera, dodatkowy uzysk energii, zużycie energii przez mechanizm oraz koszty serwisowania.
Jaki tracker jest najlepszy?
Zawsze kiedy pada pytanie o najlepsze urządzenie odpowiedź zależy od tego czego potrzebujemy i na co możemy sobie pozwolić. Niewątpliwie dla osób, które mogą zainwestować więcej pieniędzy, tracker dwuosiowy jest optymalną opcją. Możliwość poruszania paneli nie tylko w poziomie, ale i w pionie pozwala na dostosowanie do nasłonecznienia w różnych porach roku.
Trackery jednoosiowe to nadal opłacalna inwestycja. Możliwość uzyskania 30% więcej energii i bardziej stabilne rozłożenie produkcji w ciągu dnia przydadzą się w domowej i komercyjnej mikroelektrowni. W każdym przypadku możemy liczyć na jeszcze jeden bonus - poruszające się panele są mniej narażone na zabrudzenia.
Warto jeszcze zwrócić uwagę na sterowanie, rodzaj silnika. W zależności od tego jak działa sterownik obrotnicy i silnik, urządzenie będzie zużywać więcej lub mniej energii. Dodatkowo różne sterowniki mogą być bardziej lub mniej awaryjne, nadawać się do ustawień manualnych, pracy zautomatyzowanej i mieć różną żywotność.
Jak wybrać obrotnicę do paneli słonecznych?
Jeżeli zdecydujemy się na tracker do naszych paneli najlepiej jest zacząć od dobrania odpowiednich wymiarów. Jest to szczególnie ważne dla osób, które już kupiły lub zaplanowały zakup paneli o konkretnych wymiarach i mocy. Jeżeli całą instalację planujemy od zera, możemy więcej uwagi poświęcić na idealne dopasowanie elementów do naszych potrzeb. Dobrze jest skonsultować ze specjalistą zarówno kupno trackera jak i najlepsze dobranie paneli. Nie zapominajmy, że ten sam tracker może obsługiwać panele o różnej mocy i wydajności.
Obrotnice do fotowoltaiki mogą się okazać rozwiązaniem przyszłości. Być może za kilka lat ceny tych urządzeń spadną, co umożliwi zakupienie ich do użytku domowego przez większą ilość osób. Tak czy inaczej dobrze jest rozważyć kupienie trackera lub większej ilości trackerów, żeby maksymalnie wykorzystać potencjał instalacji fotowoltaicznej.