O post investiga duas contrapartes populares de aproveitamento solar, o MPPT e o rastreador solar, e descobre as principais diferenças entre esses dois excelentes dispositivos de fiação de energia livre.
É verdade que nosso planeta é abençoado com muitas fontes de energia gratuitas, como energia eólica, energia hídrica, energia solar ou solar, etc.
Introdução
Considerando este fato, dois grandes sistemas foram desenvolvidos na forma de circuitos MPPT e rastreadores solares mecânicos para aproveitar a energia solar de forma mais eficaz e inteligente.
No entanto, um leigo da área sempre tende a se confundir com a diferença entre esses dois sistemas e, às vezes, ficar mal informado por meio de muitos mitos e dados incorretos.
Este post foi escrito especialmente para esclarecer os muitos prós e contras dessas duas proeminentes máquinas de aproveitamento solar, ou seja, o MPPT e o Solar Tracker.
Vamos aprender qual gadget ganha a corrida em termos de qualidade e eficiência através da seguinte discussão:
MPPT vs Rastreador Solar
MPPT é a sigla para Maximum Power Point Tracker, como o nome sugere, este dispositivo foi projetado para extrair o máximo de VxI ou potência viável do painel e entregá-lo à carga.
Um MPPT basicamente tentará executar duas ações principais enquanto estiver em uso: Primeiro, ele rastreará a potência máxima disponível do painel solar (V x I) e tentará fornecer o máximo dela na saída ou na carga conectada.
Em segundo lugar, ele monitorará que a carga não tente sobrecarregar o painel extraindo uma quantidade ilegítima ou inviável de watts devido a um curto-circuito ou desvio dos terminais de saída do MPPT.
Se tal condição for detectada, o recurso de “desligamento” do MPPT é acionado instantaneamente para corrigir essa situação de carga incomum ou incorreta.
Como funciona um MPPT
Suponha que tenhamos um painel solar com as seguintes especificações anexado a um MPPT para carregar uma bateria de 12V:
Voltagem: 24V
Corrente: 2,5 amperes
potência: 24 x 2,5 = 60 watts em condições ideais de sol.
A insolação ótima ou de pico refere-se a um período durante o dia em que os raios solares são quase perpendiculares à superfície do painel solar, pois esta condição é comprometida com a mudança de posição do sol a saída do painel também sofre e é reduzida proporcionalmente.
Durante a luz do sol ideal, o MPPT tentará fornecer e carregar a bateria com 12V @ 60/12 = 5 amperes.
Você pode ver que aqui a corrente para a bateria é aumentada e duplicada para manter a relação de potência líquida de entrada para saída constante e eficiente.
Assim, o sistema garante que a bateria que, embora tenha especificações de tensão muito mais baixas do que o painel, continue a obter a potência ideal do painel, ou seja, à taxa de 12 x 5 amperes = 60 watts.
Esta é a característica mais interessante e valiosa dos carregadores MPPT em comparação com outras formas de carregadores comuns.
No entanto, quando a luz do sol começa a diminuir à medida que o dia avança para o anoitecer, a potência do painel também começa a se deteriorar proporcionalmente, então o que o MPPT faz agora? Ele continua a oferecer a mesma quantidade de energia que estava fornecendo durante o pico do sol?
A resposta é não, o MPPT simplesmente continua rastreando a potência máxima disponível do painel e reproduz a mesma em sua carga de saída, ou seja, se a tensão e a potência do painel reduzirem para, digamos, 20V @ 30 watts, a bateria de 12V só conseguirá obter 12V a 30/12 = taxa de carregamento de 1,5 amperes.
Embora o MPpT ainda esteja tentando manter a relação de entrada/saída em unidade, fornecendo a mesma quantidade de energia para a bateria que está sendo fornecida pelo painel, mas não consegue restaurar o ângulo de incidência dos raios solares.
Esta é uma grande desvantagem dos rastreadores MPPT, cuja capacidade de produção de energia é restrita ao ângulo dos raios solares no painel, e se torna “indefeso” quando o sol começa a recuar.
Assim, um MPPT não poderá aproveitar a luz do sol ao longo do dia. Portanto, se analisarmos a eficiência do MPPT em relação à potência de entrega real do sol, podemos descobrir que está em torno de apenas 50% ou até menos.
Prós e contras de um MPPT
Os aspectos positivos dos circuitos MPPT são:
Estes são compactos, de estado sólido, mais eficientes do que outras formas de carregadores e não empregam volumosos conjuntos mecânicos para as implementações, no entanto, a grande desvantagem é que estes não conseguem rastrear os raios do sol e, portanto, não aproveitam ao máximo a vasta produção de energia do sol.
Como funcionam os rastreadores solares
Os rastreadores solares são sistemas eletromecânicos projetados para rastrear praticamente os raios solares, o que significa que o painel solar continuará mudando sua orientação de superfície em resposta às posições de mudança do sol, de modo que mantenha um ângulo perpendicular com os raios solares ao longo do dia.
O movimento acima é executado usando motores e um circuito sensor LDR. O circuito do sensor LDR monitora constantemente a incidência dos raios solares e comanda o motor para girar o painel de forma que o painel continue inclinando de leste para oeste fração por fração.
Um rastreador solar também tem a capacidade de analisar uma condição de nublado e ajustar o painel para obter o ângulo mais vantajoso ou ideal dos raios solares.
Detalhes do Mecanismo de Rastreador Solar
Essa capacidade de um painel solar o torna extremamente vantajoso em comparação com um MPPT, pois é capaz de aproveitar e coletar quase 95% da energia solar disponível a qualquer instante ao longo do dia.
Embora um painel solar seja atribuído com o recurso acima, ele não possuirá a capacidade de converter uma queda de tensão na saída em uma corrente proporcionalmente aumentada, como estudamos na discussão acima usando um dispositivo MPPT.
MPPT com um rastreador solar
Portanto, se um sistema rastreador solar de 24V estiver conectado diretamente a uma bateria de 12V, embora o painel continue rastreando o sol e gere energia ideal ao longo do dia, a bateria não será favorecida com uma corrente duplicada, ou seja, com as especificações discutidas acima, a energia solar painel que tem a capacidade de produzir 2,5 V amperes a 24 V continuará a fornecer 2,5 amperes para a bateria ao contrário dos 5 amperes impulsionados como produzidos pelo MPPT.
Aqui o MPPT prova seu metal, pois sua habilidade acima torna-se imperativa e significativa e não pode ser ignorada.
Portanto, mostra que um MPPT não pode ser ignorado mesmo se um rastreador solar estiver sendo usado, e deve ser usado adicionalmente com um rastreador solar para tornar a combinação mortalmente potente e quase 100% eficiente em todas as circunstâncias.
Essa combinação garantiria que o usuário pudesse obter o máximo do painel solar disponível e da luz do sol, embora isso significasse alguns investimentos pesados inicialmente, os custos poderiam ser cobertos dentro de algumas temporadas de uso do sistema.
Conclusão
No final comparando as duas contrapartes podemos contemplar e concluir que o vencedor distinto é o sistema rastreador solar.
Dito isto, um MPPT também se torna extremamente essencial para obter excelentes resultados de um sistema de painel solar e também quando um painel solar fixo é selecionado por um usuário.
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FONTE
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