Un tracker solaire est un dispositif mécanique permettant de faire pivoter les panneaux photovoltaïques pour obtenir une orientation optimale concernant la position du soleil. Ces systèmes peuvent être appelés trackers, traqueurs ou suiveurs solaires.
L'alignement perpendiculaire avec les rayons du soleil au long de la journée fait augmenter la productivité des modules photovoltaïques. Pour cette raison, l'installation de panneaux solaires avec un suiveur de soleil améliore les performances de la production électrique par rapport à une installation classique.
Ces types de systèmes sont également utilisés dans les centrales solaires thermiques. Dans ce cas, le panneau suiveur de lumière solaire est orienté pour réfléchir tout le rayonnement solaire en un point et chauffer le fluide caloporteur. C’est ce qu’on appelle principe de l’héliostat.
Il existe trois types de suiveurs solaires :
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Les trackers manuels sont des structures montées au sol qu'une personne physique peut manipuler pour modifier l'inclinaison des panneaux solaires.
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Les trackers actifs font tourner les panneaux photovoltaïques à l'aide d'une alimentation externe.
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Les systèmes solaires à suiveurs passifs font tourner les panneaux solaires sans aucune source d'énergie externe.
Traqueur solaire manuel
Un tracker manuel est une installation fixe qui nécessite que quelqu'un ait juste physiquement les panneaux à différents moments de la journée pour suivre le soleil.
Ce système n'est pas toujours pratique car vous avez besoin de quelqu'un pour surveiller en permanence le soleil et changer la position du système de panneaux solaires. Cependant, cela simplifie la structure - donc, c'est moins cher - et cela nous permet d'augmenter la productivité de notre système d'énergie solaire.
Traqueurs solaires actifs
Les trackers actifs reposent sur des moteurs hydrauliques ou des vérins pour changer de position. Les moteurs de suivi actifs déplacent les panneaux photovoltaïques pour faire face au soleil. Bien que ce soit plus pratique que les chenilles manuelles, les pièces mobiles du moteur pourraient facilement se casser. Cette situation pourrait entraîner des coûts de maintenance plus élevés pendant la durée de vie du système.
L'énergie nécessaire peut également être fournie par le même système PV.
À partir de là, les trackers solaires peuvent être classés en fonction de la direction dans laquelle ils se déplacent. Un tracker solaire peut être :
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Tracker solaire à axe unique
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Tracker solaire à deux axes
Suiveur solaire à axe unique
Il existe quatre types de systèmes de suivi à axe unique qui diffèrent légèrement dans leurs stratégies :
Traqueurs d'axe X
Les suiveurs d'inclinaison sont les plus simples à fabriquer. Les panneaux photovoltaïques sont orientés au sud et tournent autour de l'axe est-ouest.
Le panneau solaire est relevé ou abaissé (généralement manuellement deux fois par an) vers l'horizon afin que l'angle au sol soit le plus optimal selon la saison.
Suiveurs d'axe Y
Dans ce cas, l'axe de rotation est nord-sud, tandis que la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon est ignorée. Ces trackers sont particulièrement adaptés aux pays de basse latitude, où la course du soleil est, en moyenne, plus large au cours de l'année.
Traqueurs d'axe Z
Les suiveurs solaires d'azimut ont un degré de liberté avec un axe zénith - nadir. Pour ce faire, le panneau est monté sur une base pivotante assistée, au ras du sol. L'augmentation de la production d'électricité qui en résulte est proche de 25 %.
Suiveurs d'axe polaire
Les trackers photovoltaïques à axe polaire se déplacent sur un seul axe incliné par rapport au sol et presque parallèle à l'axe de rotation de la Terre. Cet axe est similaire à l'endroit où le soleil trace sa trajectoire dans le ciel.
Suiveur solaire à 2 axes
Les trackers solaires les plus sophistiqués ont deux degrés de liberté pour pouvoir tourner autour de deux axes.
Un tracker photovoltaïque à deux axes vise à aligner parfaitement les panneaux photovoltaïques orthogonaux avec le rayonnement en temps réel. Le moyen le moins cher consiste à monter un suiveur attaché à un autre.
Avec ces trackers solaires, la production d'électricité augmente jusqu'à 40% par rapport aux panneaux fixes.
Trackers solaires passifs
L' installation des panneaux solaires avec un tracker solaire peut se faire sans aucune fourniture externe d’énergie. Ce sont des trackers passifs.
Les trackers passifs peuvent également suivre le rayonnement solaire, mais ils n'ont pas besoin d'alimentation externe dans ce cas.
L'énergie pour piloter les trackers passifs provient du Soleil. Ils contiennent un liquide à bas point d'ébullition que le rayonnement solaire transforme en gaz, provoquant une dilatation. Par conséquent, l'expansion du liquide exerce une force et le système d'inclinaison devient déséquilibré.