MPPT vs Solar Tracker: exploració de diferències

El post investiga dos populars contraparts d’aprofitament solar, el MPPT i el rastrejador solar, i esbrina les principals diferències entre aquests dos excel·lents dispositius de filat d’energia lliure.
És cert que el nostre planeta està beneït amb moltes fonts d’energia gratuïtes com l’energia eòlica, l’energia hidràulica, el sol o l’energia solar, etc, però si no s’aprofiten i capturen de manera òptima, els recursos podrien simplement malgastar-se.

Introducció

Tenint en compte aquest fet, es van desenvolupar dos sistemes principals en forma de circuits MPPT i rastrejadors solars mecànics per aprofitar l'energia solar de manera més eficaç i intel·ligent.

Tanmateix, un laic del camp sempre tendeix a confondre’s respecte a la diferència entre aquests dos sistemes i, de vegades, s’informa malament a través de molts mites i dades incorrectes.

Aquesta publicació està escrita especialment per aclarir els avantatges i els contres d’aquestes dues màquines d’aprofitament solar importants, és a dir, el MPPT i el Solar Tracker.

Aprenem quin gadget guanya la qualitat i l'eficiència de la cursa a través del debat següent:

MPPT vs Solar tracker

MPPT és l’acrònim de Maximum Power Point Tracker, com el seu nom indica que aquest dispositiu està dissenyat per extreure el màxim de VxI o potència factible del tauler i lliurar-lo a la càrrega.

Un MPPT bàsicament intentarà executar dues accions principals mentre estigui en ús: en primer lloc, farà un seguiment de la potència màxima disponible del panell solar (V x I) i intentarà lliurar-la al màxim a la sortida o la càrrega connectada.

En segon lloc, controlarà que la càrrega no intenti captar el panell extret una quantitat il·legítima o inviable de watts a causa d’un curtcircuit o derivació dels cables de sortida del MPPT.

Si es detecta aquesta condició, la funció de 'tancament' del MPPT es dispara immediatament per corregir aquesta situació de càrrega inusual o incorrecta.

Com un MPPT funcions

Suposem que tenim un panell solar amb les següents especificacions adjuntes amb un MPPT per carregar una bateria de 12V:

Volts: 24V

Corrent: 2,5 amp

potència: 24 x 2,5 = 60 watts en condicions de sol òptimes.

El sol òptim o màxim es refereix a un període del dia en què els rajos del sol són gairebé perpendiculars a la superfície del panell solar, ja que aquesta condició es veu compromesa amb la posició canviant del sol, la sortida del panell també es ressent i es redueix proporcionalment.

Durant el sol òptim, el MPPT intentarà lliurar-se i carregar la bateria amb 12V @ 60/12 = 5 amperes.

Podeu veure que aquí s’incrementa el corrent de la bateria i s’ha duplicat per tal de mantenir constant i eficient la relació neta de potència d’entrada a sortida.

Per tant, el sistema garanteix que la bateria que, tot i que té unes especificacions de voltatge molt més baixes que el panell, continua obtenint una potència òptima del panell, és a dir, a una velocitat de 12 x 5 amperes = 60 watts.

Aquesta és la característica més interessant i valuosa dels carregadors MPPT en comparació amb altres formes de carregadors normals.

Tanmateix, quan la llum del sol comença a disminuir a mesura que el dia arriba al capvespre, la potència del panell també comença a deteriorar-se proporcionalment, així que què fa ara el MPPT? Segueix oferint la mateixa quantitat de potència que proporcionava durant la màxima insolació?

La resposta és que no, el MPPT simplement segueix el seguiment de la màxima potència disponible des del panell i reprodueix la mateixa a la seva càrrega de sortida, és a dir, si la tensió i la potència del panell es redueixen, és a dir, 20V @ 30 watts, la bateria de 12V només aconsegueix aconseguir 12 V a 30/12 = taxa de càrrega d'1,5 amp.

Tot i que el MPpT encara intenta mantenir la proporció d’entrada / sortida a la unitat, proporcionant la mateixa quantitat d’energia a la bateria que proporciona el panell, però no pot restaurar l’angle d’incidència dels raigs solars.

Aquest és un gran desavantatge amb els rastrejadors MPPT, la capacitat de producció d'energia es limita a l'angle dels rajos solars del panell i es torna 'indefens' quan el sol comença a retrocedir.

Per tant, un MPPT no podrà aprofitar la llum solar durant tot el dia. Per tant, si analitzem l’eficiència del MPPT respecte a la potència real del sol, és possible que trobem al voltant del 50% o fins i tot menys.

Pros i contres d’un MPPT

Els aspectes positius dels circuits MPPT són:

Aquests són compactes, d’estat sòlid, més eficients que altres formes de carregadors i no utilitzen muntatges mecànics voluminosos per a les implementacions, tot i que l’inconvenient és que no són capaços de rastrejar els raigs del sol i, per tant, no aprofiten al màxim la gran producció d'energia del sol.

Com Seguidors solars Funció

Els rastrejadors solars són sistemes electromecànics dissenyats per rastrejar pràcticament els rajos solars, cosa que significa que el panell solar continuarà canviant la seva orientació superficial en resposta a les posicions canviants del sol de manera que mantingui un angle perpendicular amb els rajos solars durant tot el dia.

El moviment anterior s’executa mitjançant motors i un circuit de sensor LDR. El circuit del sensor LDR controla constantment la incidència dels rajos solars i ordena al motor que giri el panell en conseqüència de manera que el panell es mantingui inclinant fracció per fracció d’est a oest.

Un rastrejador solar també té la capacitat d’analitzar un estat cobert i ajustar el panell per obtenir l’angle més avantatjós o òptim dels rajos solars.

Detalls del mecanisme de seguiment solar

Aquesta capacitat d'un panell solar el fa enormement avantatjós en comparació amb un MPPT, ja que és capaç d'aprofitar i reunir gairebé el 95% de l'energia solar disponible en qualsevol moment al llarg del dia.

Tot i que a un panell solar se li atribueix la característica anterior, no tindrà la capacitat de convertir una tensió caiguda a la sortida en un corrent proporcionalment augmentat, tal com hem estudiat a la discussió anterior mitjançant un dispositiu MPPT.

MPPT amb un seguidor solar

Per tant, si un sistema de seguiment solar de 24 V està connectat directament amb una bateria de 12 V, tot i que el panell seguirà rastrejant el sol i generant una potència òptima durant tot el dia, la bateria no es veurà afavorida amb un corrent duplicat, el que significa que amb les el panell que té la capacitat de produir 2,5 V a 24 V continuarà proporcionant 2,5 a la bateria, en contraposició als 5 amplificadors potenciats produïts pel MPPT.

Aquí el MPPT demostra el seu metall ja que la seva capacitat anterior es converteix en imperativa i significativa i no es pot ignorar.

Per tant, mostra que no es pot ignorar un MPPT fins i tot si s’utilitza un rastrejador solar, i s’hauria d’utilitzar addicionalment amb un rastrejador solar per tal de fer la combinació mortal potent i gairebé 100% eficient en totes les circumstàncies.

Aquesta combinació asseguraria que l’usuari sigui capaç d’aconseguir el màxim del pla solar disponible i del sol, tot i que això suposaria algunes inversions inicials, els costos es podrien cobrir en poques temporades d’ús del sistema.

Conclusió

Al final, comparant les dues contraparts podem contemplar i concloure que el guanyador distint és el sistema de seguiment solar.

Dit això, un MPPT també esdevé extremadament essencial per aconseguir resultats excel·lents d’un sistema de panells solars i també quan un usuari selecciona un panell solar fix.