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Painéis fotovoltaicos de energia solar

Localização, orientação e inclinação dos painéis solares

Localização, orientação e inclinação dos painéis solares

Qualquer implementação de um sistema de energia solar fotovoltaica sustentável implica na otimização dos recursos a serem utilizados. Essa é a base do projeto e montagem de instalações solares para otimizar a obtenção de energia renovável.

Para alcançar uma otimização ideal da radiação solar, ou seja, o uso do Sol, o conhecimento do caminho solar, o perfil das necessidades e das condições da localização dos painéis solares é essencial. Tudo isso implica determinar a orientação e a inclinação dos painéis solares em instalações fixas para atingir o custo mínimo de quilowatt-hora desse tipo de energia renovável.

Por razões de adaptação arquitetônica, os módulos solares geralmente estão localizados nos telhados, mesmo que não seja a área mais próxima ao sistema de acumulação ou aos medidores de energia. Por razões de segurança e integração arquitetônica, o teto dos edifícios é geralmente determinado como a zona de localização dos painéis solares fotovoltaicos.

O telhado é um elemento estrutural do edifício, do qual devemos conhecer basicamente quatro parâmetros: a superfície disponível, a orientação, a carga estrutural que ele pode suportar e a incidência de sombras que ele pode ter. Esses elementos condicionarão o arranjo de painéis solares e sistemas de ancoragem.

Características sobre a localização e a inclinação dos painéis fotovoltaicos são comuns em coletores solares utilizados no uso de energia solar térmica.

Incidente sombrio

Um aspecto a considerar são as sombras que podem afetar os módulos fotovoltaicos, pois durante o dia as sobras variam de posição, mas também durante as diferentes estações do ano. No inverno, por exemplo, a radiação solar viaja para a Terra em uma direção menos perpendicular à superfície da Terra do que no verão, então as sombras são muito mais longas.

Para obter o uso máximo de um sistema de energia solar fotovoltaica, deve-se tomar cuidado com a incidência de possíveis sombras nos painéis, tanto os próximos (objetos que cobrem momentaneamente a radiação direta do Sol) quanto as sombras distantes (elementos da orografia e / ou paisagem que oculta o Sol da área onde a instalação solar está localizada.

O efeito das sombras deve ser cuidadosamente avaliado ao determinar a localização dos painéis, pois as sombras nos painéis produzem uma redução significativa na produção, principalmente se ocorrerem nas horas centrais do dia (máximo insolação).

Localização dos painéis solares

Orientação e inclinação de painéis fotovoltaicos

A superfície disponível será determinada pelo espaço do telhado em que a propriedade determina a localização dos painéis fotovoltaicos. Será necessário garantir que essa superfície seja um espaço facilmente acessível para operações de manutenção, enquanto esse espaço deve ser protegido contra vandalismo ou queda de objetos.

Orientação e inclinação de painéis fotovoltaicos

A orientação e inclinação dos painéis fotovoltaicos depende da latitude em que estamos. A orientação ideal dos painéis pode ser sul ou norte e a inclinação ideal dependerá da latitude do local, da época do ano em que ele será usado e do fato de ter ou não seu próprio grupo gerador.

inclinação dos painéis solares, dependendo da época do ano

Tendo em mente que em algumas ocasiões não é possível atingir as condições de inclinação e orientação apropriadas, será necessário avaliar, em qualquer caso, as perdas de radiação incidente devido às condições de localização.

O objetivo é alcançar a perpendicularidade máxima do painel solar em relação à radiação solar recebida. Dessa forma, a energia obtida pelas células fotovoltaicas será otimizada.

No entanto, existem condições que podem alterar essa premissa. Nas áreas montanhosas onde a neve é ​​frequente, será importante aproveitar as encostas íngremes do telhado que se beneficiarão, por um lado, por seu ângulo de inclinação propício ao inverno e, por outro lado, porque permitirão que a neve caia e não se acumule em cima dos painéis solares.

Separação entre linhas de painéis solares

A separação entre linhas de painéis fotovoltaicos deve garantir a não sobreposição de sombras entre as linhas de painéis durante o solstício de inverno / verão.

Essa distância será determinada pela seguinte expressão, no caso de painéis em arranjo horizontal (em um plano).

D = (h / tan (h)) · cos (a)

Em que:

d, é a distância mínima entre as linhas do painel. 
h, é a altura da linha do painel (verticalmente, a partir do ponto superior no chão). 
tan (h) , é a tangente da altura solar (ângulo) no mês mais desfavorável em nossa latitude. 
cos (a), é o cosseno do azimute solar no mês mais desfavorável (dezembro) às 10 horas solares.

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Última revisão: 4 de dezembro de 2019