Solar tracking system design based on astronomical equations

Abstract

O principal objetivo deste projeto foi o de desenvolver um protótipo de seguimento solar tendo por base as equações astronómicas que descrevem o movimento aparente do Sol. O sistema é constituído por dois eixos independentes que permitem manter, em cada instante e com toda a exatidão, um painel solar fotovoltaico perpendicular ao Sol, independentemente das condições atmosféricas. Ambos os eixos são acionados por motores de passo e o controlo dos motores é feito através de um microprocessador Arduino que calcula a posição do sol a partir de equações astronómicas, ficando a cargo a orientação de um dos eixos o Azimute Solar e outro eixo a Altura solar. Todo o sistema funciona de modo automático, apenas sendo necessário que, da primeira vez, se introduzam os valores das coordenadas geográficas e da hora local.

Abstract: The main objective of this project was to develop a solar tracking prototype based on the astronomical equations that describe the Sun's apparent motion. The system consists of two independent axes that allow maintaining, at every instant and with all accuracy, a photovoltaic solar panel perpendicular to the Sun, regardless of atmospheric conditions. Both axes are activated by stepper motors and the control of the motors is done through an Arduino microprocessor that calculates the position of the sun through astronomical equations, one axis being the Solar Azimuth and the other axis the Solar Height. The whole system works automatically, being only necessa