Nei sistemi di inseguimento solare, il controller di inseguimento solare (TCU) funge da cervello centrale che collega sensori, attuatori e piattaforme di comunicazione. Il suo ruolo va ben oltre il semplice “seguire il sole”: ottimizza l’angolo dei pannelli attraverso algoritmi precisi, massimizzando la produzione di energia e riducendo i costi operativi. Tra questi algoritmi, la tecnologia di controllo a circuito chiuso è fondamentale per garantire l’efficienza dei moderni sistemi di tracking solare.
I sistemi tradizionali a circuito aperto si basano esclusivamente su modelli astronomici preimpostati (come l’algoritmo SPA) per calcolare la posizione del sole, senza tener conto delle condizioni atmosferiche reali, delle deformazioni meccaniche o degli errori di installazione. Ciò può comportare discrepanze tra l’angolo teorico e la posizione effettiva dei pannelli.
Al contrario, il controllo a circuito chiuso utilizza feedback in tempo reale. I dati provenienti da sensori di luce, inclinometri o encoder vengono continuamente raccolti per monitorare la posizione reale dei pannelli, confrontandola con quella teorica e correggendo automaticamente eventuali deviazioni, garantendo un inseguimento costante e preciso.
Strato Sensori
Sensori di luce (matrice LDR): rilevano la direzione reale del sole
Inclinometri o encoder rotativi: misurano l’angolo effettivo del pannello
Sensori meteo opzionali: velocità del vento, temperatura, ecc.
Unità di Controllo (MCU / chip ARM)
Esegue algoritmi come PID, logica fuzzy o controllo adattivo
Confronta i dati reali con l’angolo teorico e genera segnali correttivi
Fornisce segnali PWM o comandi CAN agli attuatori
Strato Attuazione
Gestisce motori lineari, motori DC o sistemi idraulici
Imposta velocità di movimento, limiti e margini di sicurezza
| Caratteristica | Circuito Aperto | Circuito Chiuso |
|---|---|---|
| Efficienza di inseguimento | ±95% | >98% |
| Precisione angolare | ±5° | <1° |
| Risposta ai rischi | Passiva | Attiva (es. ritiro automatico con vento forte) |
| Tolleranza installativa | Bassa | Alta |
| Costo | Più basso | Leggermente più alto ma con ROI maggiore |
In un caso reale, un impianto fotovoltaico da 500 kW aggiornato con TCUs a circuito chiuso ha mantenuto curve di produzione stabili anche in inverno e in condizioni di bassa irradiazione, registrando un aumento del 3,2 % nella generazione annuale di energia.
I moderni TCU con controllo a circuito chiuso supportano protocolli come RS485, CAN, Modbus o LoRa, permettendo l’integrazione con NCUs o sistemi EMS per il monitoraggio remoto. Benefici principali:
Monitoraggio in tempo reale di ogni inseguitore
Controllo remoto per modifiche o attivazione di modalità sicurezza
Diagnostica automatica e notifiche per guasti o errori
Alcuni controller avanzati integrano anche funzionalità di apprendimento automatico, adattando l’algoritmo in base ai dati storici del sito.
| Tipo di Inseguitore | Strategia di Controllo a Circuito Chiuso |
|---|---|
| Asse Orizzontale (HSAT) | Sensore luce + encoder, movimento est-ovest |
| Asse Inclinato (TSAT) | Compensazione per gravità, movimento unidirezionale |
| Doppio Asse (AZ/EL) | Controllo indipendente su due assi, massima precisione |
Il controllo a circuito chiuso nei controller per inseguitori solari rappresenta una transizione da semplici sistemi statici a soluzioni intelligenti, adattive e affidabili. Per impianti fotovoltaici che puntano alla massima produzione e a una gestione stabile nel lungo periodo, adottare questa tecnologia significa investire in efficienza, sicurezza e rendimento energetico superiore.
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