Obrotnica do paneli fotowoltaicznych (tracker solarny) - jak wybrać

Co to jest obrotnica 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

Na to pytanie można odpowiedzieć przede wszystkim po przeliczeniu zysków i strat. Obrotnica do paneli słonecznych jest sporym wydatkiem, jednak znacząco zwiększa uzysk energii z paneli słonecznych. Żeby zrozumieć jakie są zależności między ceną i wydajnością najlepiej jest porównać cenę różnych rodzajów obrotnic. Wiedząc ile kosztuje tracker do fotowoltaiki danego typu możemy przeliczyć jak to się będzie przekładać na zwrot inwestycji. W poniższej tabeli podajemy przybliżone przykłady cen różnych trackerów, jeżeli wybierasz konkretne urządzenie, najlepiej sprawdzić jak się ma do twoich konkretnych potrzeb.

Przykładowe ceny trackerów

Ilość paneli na moduł	Ilość osi	Cena
4 panele	1	5-6 tys. zł
4 panele	2	7 tys. zł
12 paneli	2	25 tys. zł

Ogólna zasada jest taka, że im więcej paneli na tracker tym taniej wychodzi całość. Często producenci podają też domyślną ilość energii, jaką można uzyskać z użyciem paneli o różnej mocy.

Porównanie wydajności

Ile daje tracker? Produkcja energii z pomocą obrotnicy do paneli słonecznych może być zwiększona o 25 do 40%. Niektóre, przy dobrej konfiguracji, pozwalają zwiększyć produkcję nawet do 45%. Przy czym 40-45% można zyskać z trackerem dwuosiowym. Jednoosiowy powinien poprawić uzysk z modułu o 25-30%. Obie opcje są opłacalne, ale dwuosiowy jest chętniej wybierany, zwłaszcza w wersji na więcej paneli.

Głównymi inwestorami, którzy kupują obrotnice do paneli PV są właściciele farm solarnych. W ich przypadku opłaca się duża obrotnica do paneli fotowoltaicznych. Mogą więcej zainwestować, ale oczekują, że szybciej nastąpi zwrot inwestycji. Dla inwestorów z instalacją domową cena obrotnicy nadal może być wyzwaniem i trzeba ją dobrze dopasować do potrzeb i możliwości. Jeśli szukasz więcej porad i informacji, sprawdź także zebrane w tym miejscu artykuły na temat fotowoltaiki.

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.