Negli impianti solari, mantenere i pannelli fissi significa perdere una parte importante della luce ricevuta durante il giorno. I sistemi solar tracker muovono i pannelli in base alla posizione del sole proprio per evitare questa perdita. Sul mercato esistono due tipologie principali: a singolo asse e a doppio asse. La differenza tra loro dipende da quante direzioni può seguire il pannello e, di conseguenza, dal livello di efficienza che può offrire.

Mentre i sistemi a singolo asse ruotano generalmente il pannello in direzione est-ovest, i sistemi a doppio asse si muovono sia sull’asse orizzontale sia su quello verticale. Anche questa differenza espressa in una sola frase incide direttamente su costi, installazione e dati di produzione. Prima di prendere una decisione d’investimento, è necessario capire chiaramente come funzionano questi due sistemi e quale sia adatto al vostro progetto.
 

A cosa serve un sistema solar tracker?

Un solar tracker è un dispositivo meccanico che orienta i pannelli in base al movimento del sole nel cielo. Nei sistemi a montaggio fisso, l’angolo del pannello viene regolato una sola volta e non cambia durante la giornata. In questo caso, nelle prime ore del mattino e nel tardo pomeriggio la luce non può arrivare al pannello con un angolo perpendicolare, quindi la produzione diminuisce.

Il sistema di inseguimento, invece, mantiene il pannello rivolto verso il sole per tutta la giornata. Così lo stesso pannello, nella stessa regione, produce molta più elettricità rispetto a un sistema fisso. Soprattutto negli impianti su grandi superfici, questa differenza si riflette sulla produzione annua con valori significativi.

Alla base del sistema ci sono tre componenti principali: il motore che genera il movimento, l’unità di controllo che determina la direzione e la struttura mobile che sostiene i pannelli. La distinzione tra singolo asse e doppio asse riguarda esattamente il numero di direzioni in cui avviene questo movimento. Il funzionamento armonico dei componenti determina direttamente le prestazioni del sistema sul campo.
 

Come funziona un solar tracker a singolo asse?

Nei sistemi a singolo asse, i pannelli ruotano generalmente attorno a un unico asse in direzione est-ovest. Quando il sole sorge a est al mattino, i pannelli iniziano rivolti verso quella direzione e, con il passare delle ore, si muovono verso ovest. In questo modo la luce raggiunge il pannello con un angolo quasi perpendicolare per gran parte della giornata.

Il punto di forza principale di questo sistema è la semplicità. Poiché si muove in una sola direzione, la sua struttura meccanica è composta da meno parti. Questo facilita sia l’installazione sia la manutenzione e riduce la probabilità di guasti. Nel lungo periodo, i costi operativi restano vicini a quelli dei sistemi fissi, mentre la produzione diventa molto più alta.

Le soluzioni a singolo asse offrono risultati molto efficienti soprattutto nelle regioni con molte ore di sole e terreni pianeggianti. Sono tra i modelli più scelti negli impianti di media e grande scala, perché riescono a creare un buon equilibrio tra costo ed efficienza.

In breve, i sistemi a singolo asse rappresentano un punto di partenza logico per gli investitori che puntano a un rendimento elevato con la minima complessità.
 

Come funziona un solar tracker a doppio asse?

Nei sistemi a doppio asse, il movimento non è limitato a una sola direzione. I pannelli ruotano sia sull’asse est-ovest sia sull’asse nord-sud. In altre parole, il sistema segue sia il movimento orizzontale del sole durante il giorno sia l’angolo di elevazione che cambia in base alle stagioni. Di conseguenza, il pannello guarda il sole quasi con un angolo perfettamente perpendicolare per tutto il giorno.

Questa capacità di movimento aggiuntiva garantisce un forte aumento della produzione. Poiché la posizione del sole cambia durante l’anno, i sistemi a doppio asse intercettano con la stessa efficacia il sole basso dell’inverno e quello alto dell’estate. In questo modo raccolgono una parte importante della luce che i sistemi fissi o a singolo asse non riescono a catturare.

Naturalmente questa struttura avanzata ha un costo. Muovendosi in due direzioni, richiede più parti meccaniche, motori più potenti e un software di controllo più dettagliato. Questo aumenta sia l’investimento iniziale sia l’attenzione richiesta nei processi di manutenzione.

I sistemi a doppio asse si distinguono nei progetti in cui lo spazio è limitato e ottenere il massimo rendimento da ogni metro quadrato è una priorità.
 

Le principali differenze tra i due sistemi

Quando si mettono i due sistemi uno accanto all’altro, la differenza diventa molto più evidente. I punti seguenti riassumono gli aspetti più considerati nella fase decisionale:

• Direzione del movimento: I sistemi a singolo asse ruotano in una sola direzione, generalmente sull’asse est-ovest. I sistemi a doppio asse si muovono sia sull’asse orizzontale sia su quello verticale.
• Efficienza: I sistemi a doppio asse forniscono generalmente una produzione più elevata. I sistemi a singolo asse offrono comunque un guadagno significativo rispetto ai pannelli fissi.
• Costo: Le soluzioni a singolo asse sono più convenienti. Nei sistemi a doppio asse il costo iniziale è più alto.
• Manutenzione: I sistemi a singolo asse, essendo composti da meno parti, sono più facili da mantenere. I sistemi a doppio asse richiedono maggiore attenzione.
• Uso dello spazio: Nelle aree strette i sistemi a doppio asse offrono un vantaggio. Nei terreni ampi, i sistemi a singolo asse emergono dal punto di vista dei costi.

Queste differenze da sole non rendono un sistema definitivamente superiore all’altro. La scelta corretta dipende dalla regione in cui si trova il progetto, dalla dimensione del terreno e dal budget dell’investitore. In un progetto, il sistema a singolo asse può essere la scelta più intelligente; in un altro, l’efficienza aggiuntiva offerta dal doppio asse può compensare rapidamente la differenza di costo.

Confronto in termini di efficienza

L’efficienza è il fattore principale che determina la decisione della maggior parte degli investitori. Rispetto a un sistema fisso, i sistemi di inseguimento a singolo asse assicurano un aumento significativo della produzione. I sistemi a doppio asse aggiungono un ulteriore incremento, perché seguono il sole sia in orizzontale sia in verticale.

Tuttavia, quanto sia rilevante questa efficienza aggiuntiva dipende in larga misura dalla geografia. Nelle regioni vicine all’equatore, dove il sole arriva con un angolo elevato durante tutto l’anno, il guadagno extra di un sistema a doppio asse può essere più limitato. Al contrario, nelle regioni in cui l’angolo solare varia molto con le stagioni, questa differenza diventa molto più evidente.

Un altro punto importante è l’ombreggiamento. Mentre i sistemi mobili seguono la luce per tutta la giornata, i pannelli devono essere posizionati a distanze corrette affinché non si ombreggino a vicenda. In un sito ben progettato, entrambi i sistemi possono trasformare l’efficienza teorica in produzione reale.
 

Costo e ritorno dell’investimento

È importante quanto un sistema produca, ma è altrettanto importante in quanto tempo si ripaghi. Poiché i sistemi a singolo asse richiedono un investimento più basso, generalmente offrono un ritorno più rapido. Questo vantaggio si evidenzia soprattutto nei progetti con un budget iniziale di installazione limitato.

Nei sistemi a doppio asse, il costo iniziale è più alto perché richiedono più componenti meccanici e un’infrastruttura di controllo più avanzata. Tuttavia, l’energia aggiuntiva prodotta può compensare in larga misura questa differenza nel lungo periodo. Questo rendimento si percepisce più rapidamente soprattutto dove l’elettricità è costosa o lo spazio è limitato.

Anche i costi di manutenzione devono essere considerati. Nei sistemi a singolo asse con meno componenti, le spese di manutenzione restano basse, mentre nei sistemi a doppio asse questa voce è leggermente più alta. Nel prendere una decisione, è molto più corretto guardare non solo al prezzo iniziale di installazione, ma anche al costo totale generato durante l’intera vita utile del sistema.

Quale sistema è adatto a quale progetto?

La scelta corretta dipende in gran parte dalle caratteristiche del progetto. Le situazioni seguenti aiutano a capire quale sistema può essere più adatto:

• Se avete un terreno ampio e pianeggiante: I sistemi a singolo asse offrono una soluzione equilibrata in termini di costo ed efficienza.
• Se lo spazio è limitato: I sistemi a doppio asse sono vantaggiosi perché producono più energia dalla stessa superficie.
• Se il budget è limitato: I sistemi a singolo asse permettono di iniziare con un costo iniziale più accessibile.
• Se la massima produzione è la priorità: I sistemi a doppio asse puntano al rendimento più alto seguendo il sole nel modo più efficiente.
• Se la capacità di manutenzione è limitata: Grazie alla loro struttura semplice, i sistemi a singolo asse richiedono meno interventi.

Questi punti sono una sorta di mappa orientativa, ma prima della decisione finale è utile analizzare le reali condizioni del sito. Anche nella stessa regione, la pendenza del terreno, le condizioni del vento e il tipo di pannello possono cambiare la scelta.

A cosa prestare attenzione per la scelta giusta?

Ridurre la scelta del sistema ai soli dati di efficienza può essere fuorviante. Le ore di sole della regione, la struttura del terreno e i carichi del vento influenzano direttamente le prestazioni sul campo del sistema scelto. Per questo, prima della decisione, è indispensabile effettuare un sopralluogo e uno studio di fattibilità.

Anche la qualità dei materiali utilizzati è determinante almeno quanto il tipo di sistema. La potenza del motore, la resistenza della struttura e la solidità dei componenti di supporto prolungano la vita del sistema. Nei sistemi mobili, la qualità dei punti di collegamento portanti è fondamentale per un funzionamento senza problemi per molti anni.

Infine, lavorare con un produttore forte nell’installazione e nel supporto post-vendita è importante almeno quanto la scelta del sistema. Anche un sistema ben progettato può perdere efficienza a causa di un montaggio errato.

In sintesi, la differenza tra solar tracker a singolo asse e a doppio asse è in realtà una differenza di esigenze e priorità. I sistemi a singolo asse sono indicati per chi cerca una soluzione pratica e conveniente; i sistemi a doppio asse per chi desidera il massimo rendimento da ogni metro quadrato. Con un’analisi corretta, entrambi i sistemi possono trasformarsi in un guadagno per il vostro investimento per molti anni.