Principio di funzionamento

di un inseguitore solare

La centralina Margherita si distingue da quelle digitali (nelle quali il comando proviene da un microprocessore che calcola in ogni momento la posizione del sole nel cielo) perché fa uso di un sensore che rileva la posizione del sole e corregge la posizione dei pannelli qualora siano orientati in modo non ottimale. Il sensore è fissato sulla parte mobile dell'inseguitore solare ed è collegato alla centralina elettronica, la quale comanda i motori in modo opportuno, fino a quando il raggio del sole non sia perpendicolare al pannello.

Il funzionamento è lo stesso a prescindere dalla forma della struttura meccanica. Che sia un inseguimento esclusivamente azimutale, di roll su asse inclinato, a tilt passivo, a due assi, o qualunque cinematismo costruiate, Margherita è la centralina giusta. E' adatta anche per eliostati e concentratori solari.

Principio di funzionamento inseguitore solare "Margherita"

Precisione:

Il Sole ha un raggio di 700.000 km, e la distanza media fra la Terra e il Sole è di 149.000.000 km. La Terra ha un raggio medio notevolmente più piccolo, appena 6.370 km. Non è difficile calcolare che l'angolo con il quale vediamo il Sole dalla Terra è = arctg(700/149.000) = ± 0,27° (0,54° in valore assoluto), infatti il Sole visto dalla Terra non è un punto, bensì un disco.

Cono angolare entro il quale vediamo il Sole dalla Terra

Viene spontaneo domandarsi se ha senso una precisione di inseguimento migliore di ±0.27°. La risposta è SI e NO, dipende dal tipo di "ricevitore" solare. Qualora si tratti di un ricevitore piano, come pannelli fotovoltaici, o pannelli solari termici per il riscaldamento dell'acqua, non è necessaria una precisione elevata, infatti con una precisone di ±5°, l'energia persa per orientamento non ottimale è = 1-cos(5)= 0,4 %. La situazione è molto diversa quando si tratta di concentratori solari a specchi, in quanto un errore superiore a 0,27° porta il fuoco della parabola al di fuori dell'assorbitore, causando un decadimento totale delle prestazioni.

Esempio di concentratore solare parabolico orientato correttamente

Immaginando di guardare la Terra dal Sole invece, possiamo vederla all'interno di un cono che ha larghezza assoluta = 2*arctg(6.370/149.00.0000)=0,005 °,
cioè è praticamente un puntino (e non un disco). In una visione su grandi dimensioni i raggi luminosi uscenti dal Sole non sono paralleli, bensì radiali rispetto alla sfera solare, ma la Terra è vista dal sole entro un cono talmente stretto che possiamo considerare i raggi solari incidenti sulla Terra paralleli l'un l'altro (e non radiali al Sole). Perciò ha senso parlare di precisione di puntamento minore di 0,27° perchè esiste sempre un angolo "errore" fra la normale al ricevitore solare e i raggi solari.

Velocità angolari in gioco:

Il Sole si muove rispetto alla Terra con una velocità di 360°/24h, cioè 15°/h, ovvero 0,25°/min.
Se immaginassimo di utilizzare un inseguitore con una precisione di 0,25°, il motore si dovrebbe avviare una volta al minuto, e stare acceso fino a spostare il "ricevitore" solare di 0,25°.
Tali velocità angolari vanno verificate in relazione alla struttura meccanica, al rapporto di riduzione utilizzato e al tempo di avviamento del motore in modo che il relè non si trovi ad aprire quando il motore è ancora in fase di avviamento.

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