Quale Tipo Di Inseguitore Solare Conviene Scegliere?

1. Scelta Del Sistema Di Inseguimento

La scelta del sistema di inseguimento solare dipende da una molteplicità di fattori, che devono essere analizzati con attenzione per evitare investimenti sproporzionati rispetto ai benefici energetici ottenibili. Non esiste un sistema “migliore in assoluto”, ma piuttosto la soluzione più adatta al contesto specifico: tipologia di impianto, dimensione, vincoli paesaggistici, latitudine, disponibilità di spazio e condizioni climatiche prevalenti.

In contesti residenziali, dove la superficie disponibile è spesso limitata e i costi di manutenzione devono essere contenuti, si tende a preferire sistemi fissi ben orientati, oppure, in alternativa, inseguitori monoassiali di tilt, che rappresentano una buona soluzione intermedia tra semplicità meccanica, costi contenuti e incremento produttivo. In effetti, in Italia, dove l’irraggiamento solare è mediamente elevato e il Sole raggiunge discrete altezze sull’orizzonte, i sistemi monoassiali di tilt permettono di aumentare la produzione senza complicazioni ingegneristiche eccessive.

Gli inseguitori monoassiali di rollio sono invece più diffusi nei grandi parchi fotovoltaici a terra, dove la standardizzazione, la robustezza e il basso costo per modulo installato diventano prioritari. La semplicità di questi sistemi consente di ottimizzare l’orientamento rispetto all’arco giornaliero del Sole, specialmente nel pomeriggio, quando le superfici orizzontali fisse perdono progressivamente efficienza.

Discorso diverso per gli inseguitori monoassiali di azimut, che risultano più indicati per le alte latitudini, dove il Sole non sale mai molto nel cielo: non sono quindi particolarmente vantaggiosi nel contesto italiano. Gli inseguitori biassiali, infine, sono raramente usati nel residenziale, per via della loro complessità e dei costi elevati. Tuttavia, possono essere una scelta valida in impianti di piccola o media taglia fortemente incentivati o in presenza di contributi pubblici mirati, anche se oggi, in Italia, tali incentivi diretti sono meno diffusi rispetto al passato.

 

2. Le Grandi Classi Di Inseguitori

Un inseguitore solare è un sistema meccanico in grado di variare l’orientamento di un modulo solare al fine di mantenerlo costantemente nella posizione ottimale rispetto alla direzione dei raggi solari. Questo consente di massimizzare l’energia prodotta, sia in forma elettrica (fotovoltaico), sia termica (solare termico o solare a concentrazione).

La classificazione degli inseguitori si basa principalmente su tre aspetti:

• Numero di assi di rotazione: è la classificazione più comune. Si distinguono gli inseguitori monoassiali, che ruotano attorno a un solo asse (orizzontale o verticale), e quelli biassiali, che possono ruotare su entrambi.
• Tipo di meccanismo di movimento: possono essere meccanici, idraulici o pneumatici.
• Tipologia di controllo: esistono sistemi con comando elettronico attivo, basato su algoritmi e sensori solari, e sistemi a comando passivo, che sfruttano materiali termoespandenti o contrappesi.

Un inseguitore monoassiale può migliorare la produzione di energia di un impianto fisso dal 10% al 30%, a seconda della latitudine, della tecnologia e della stagione. Gli inseguitori biassiali, invece, permettono incrementi anche del 35-40%, ma richiedono maggiore manutenzione e investimenti superiori. In contesti di alta irradiazione diretta e con ampio spazio disponibile, gli inseguitori possono rappresentare una scelta strategica, ma devono essere valutati con cura sotto il profilo costi-benefici.

 

3. Svantaggi: Il Problema Dell’Usura

Nonostante i vantaggi in termini di produzione, gli inseguitori solari non sono esenti da svantaggi. Il più evidente è legato alla presenza di parti mobili, soggette a usura meccanica e a degrado ambientale nel tempo. In particolare, i servomeccanismi e le strutture metalliche esposte agli agenti atmosferici devono essere progettati per resistere ad almeno 20-25 anni di servizio continuo.

In ambienti corrosivi, come le zone marine o industriali, la manutenzione può diventare più onerosa. Anche la verniciatura protettiva e la lubrificazione periodica possono non essere sufficienti a garantire la piena efficienza nel tempo, soprattutto se l’impianto non viene controllato regolarmente.

I sistemi basati su meccanismi idraulici sono spesso preferiti rispetto a quelli con motori elettrici, in quanto meno soggetti a ossidazione, più resistenti all’ambiente esterno e generalmente più duraturi. Tuttavia, anche questi sistemi richiedono verifiche periodiche, soprattutto per prevenire blocchi meccanici o perdite di fluido.

Tutto ciò implica che l’impiego più vantaggioso degli inseguitori solari si abbia negli impianti a terra di grande taglia, dove è possibile ammortizzare i costi di manutenzione e la complessità ingegneristica grazie a economie di scala. In questi casi, un incremento del 20-30% sulla produzione energetica ha un impatto diretto e significativo sulla redditività dell’impianto.

 

4. Quanto È L’Autoconsumo Di Energia?

Uno degli aspetti spesso sottovalutati nel valutare l’utilizzo di inseguitori solari è quello del loro autoconsumo energetico. Mentre i sistemi monoassiali passivi (che usano ad esempio gas compresso, cera solare o materiali termoespandenti) non consumano elettricità, i sistemi attivi, in particolare gli inseguitori biassiali, necessitano di motori elettrici per il loro funzionamento.

Questi motori sono azionati solo per brevi intervalli durante la giornata (spesso per meno di un’ora complessiva), ma richiedono una gestione elettronica continua, attraverso sensori, logiche di controllo e alimentazione ausiliaria. Tuttavia, il consumo elettrico giornaliero di questi sistemi è trascurabile rispetto all’energia prodotta: in genere, si aggira attorno all’1% della produzione totale.

Ad esempio, un inseguitore biassiale con 25 m² di pannelli può consumare meno di 100 Wh al giorno, mentre la produzione potenziale può superare i 10 kWh giornalieri. Di conseguenza, l’autoconsumo non rappresenta un criterio discriminante per la scelta dell’inseguitore: è molto più rilevante valutare il guadagno netto complessivo, ovvero la differenza tra energia prodotta in più e costi complessivi di gestione e manutenzione.

 

5. Gli Inseguitori Per Concentratori Fotovoltaici

Gli inseguitori solari sono indispensabili in applicazioni specifiche, come nei sistemi a concentrazione (CPV – Concentrated Photovoltaics). In questi sistemi, l’energia solare è concentrata otticamente mediante specchi o lenti Fresnel su piccole celle fotovoltaiche ad alta efficienza. Affinché questo avvenga in modo corretto, è necessario che i raggi del Sole siano sempre perfettamente allineati con l’apparato ottico.

Nel caso dei sistemi a bassa concentrazione, è tollerato un errore angolare nell’inseguimento fino a ±2 gradi, mentre nei sistemi ad alta concentrazione, l’errore massimo consentito scende a ±0,1 gradi. Questo significa che i sistemi di inseguimento devono essere estremamente precisi, dotati di sensori ad alta risoluzione e attuatori molto reattivi.

Per questa ragione, i CPV non possono utilizzare sistemi passivi o inseguitori meccanicamente approssimativi: necessitano di inseguitori biassiali professionali, progettati per operare con affidabilità e accuratezza anche in condizioni ambientali complesse. In questi casi, l’inseguitore non è un accessorio, ma parte integrante del sistema di conversione solare.

Oggi, il CPV trova impiego in installazioni sperimentali, in ambiti industriali specializzati o in zone desertiche ad alta insolazione diretta, dove i vantaggi in termini di efficienza possono compensare i costi aggiuntivi. In tali contesti, gli inseguitori rappresentano una tecnologia abilitante, senza la quale la concentrazione solare non potrebbe funzionare.

In conclusione, la scelta dell’inseguitore solare più adatto dipende da molteplici variabili tecniche, economiche e ambientali. Mentre nei grandi impianti a terra gli inseguitori monoassiali o biassiali possono portare benefici significativi, negli impianti residenziali la loro convenienza è spesso marginale, salvo condizioni particolari. Tuttavia, con l’evoluzione della tecnologia e la crescente esigenza di ottimizzazione della produzione fotovoltaica, è possibile che in futuro anche il piccolo fotovoltaico domestico possa trarre vantaggio da soluzioni di inseguimento più semplici, economiche e affidabili.