Rögzített és követő napelemes rendszerek: mi az a backtracking?

Röviden: a napelemes tömb tájolása lehet rögzített vagy követő. A rögzített rendszert dőlésszög és azimut írja le. A követő a Nap mozgását követi, az egytengelyes követőknél pedig a sorok egymás árnyékolását kerülni kell, amire a „backtracking” szolgál.

Rögzített rendszer

A rögzített dőlésszögű tömb tájolását két adat írja le: a dőlésszög és az azimut. A forrás példája: egy Albuquerque-ben (északi szélesség 35,05°) lévő, déli irányú, szélességi fok szerinti dőlésszögű rendszer dőlésszöge 35,05° a vízszintestől, azimutja pedig 180° (iránytű szerinti megadásnál). Más szóval: dél felé néz, és a hely szélességi fokának megfelelő szögben áll.

Egytengelyes követő

Az egytengelyes követőnek egyetlen forgástengelye van. A tengely lehet vízszintes (ez a leggyakoribb), döntött, vagy akár függőleges. A leggyakoribb a vízszintes tengelyű követő: a forgástengely általában észak–dél irányú, a modulok reggel kelet, délután nyugat felé néznek. A megengedett legnagyobb szög gyakran 45° a vízszintestől. Ezért kora reggel és késő délután a követő nem mozog, és 45°-os dőlésszögben marad.

Sorok közti árnyékolás és a backtracking

A forrás szerint a „valódi követésnél” (true-tracking), amelyet gyakran vékonyréteg-modulos követőkhöz használnak, a sorok közti árnyékolás (önárnyékolás) okozta veszteség a letakart területtel közelítőleg lineáris. A forrás példája: ha a terület 10%-át árnyékolja, kb. 10% a teljesítményveszteség.

A kristályos cellájú moduloknál az árnyékolásból adódó veszteség tipikusan nem lineáris: a forrás példája szerint a terület 10%-ának árnyékolása akár kb. 70%-os teljesítményveszteséget okozhat. Ennek elkerülésére sok egytengelyes követő „backtrackinget” használ: a nap közepén követi a Napot, alacsony napmagasságnál (reggel és este) pedig ellaposodik, hogy az árnyék ne vetüljön a szomszédos sorokra.

A backtracking-algoritmusok figyelembe veszik a Nap helyzetét (az idő és a hely alapján) és a talajfedettségi arányt (GCR). A GCR a tömb felületének és a létesítmény teljes talajterületének hányadosa, de számolható úgy is, mint az egy sorban lévő modulok oldalhosszának és a sortávolságnak (pitch) az aránya.

A forrás szemléltet egy helyesen működő backtrackinget, ahol nincs árnyék a modulok alsó szélén, a talajon csak vékony napfénycsíkok vannak, és egy hibásat, ahol a sorok árnyékot vetnek egymásra.

Kéttengelyes követő

A kéttengelyes követő lehetővé teszi, hogy a tömb a Nap felé merőlegesen álljon, így a rá eső sugárzás a legnagyobb legyen. Ilyenkor a beesési szög nulla. A forrás szerint a tengelyek tájolása és elrendezése szerint többféle kéttengelyes követő létezik.

Mit érdemes megjegyezni?

A követők nagyobb sugárzást kapnak, de bonyolultabbak, és a soronkénti árnyékolás kezelést igényel. A háztartási rendszerek többsége rögzített. A dőlésszög hatásáról a dőlt felületről szóló cikkben írtunk, az árnyékolás hatásáról az árnyékolásról és a bypass-diódáról szóló írásban. A beállítási hibák hatását a dőlésszög- és azimut-hibáról szóló cikk mutatja.