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Pannello solare calcolatore di perdita di energia
Variazione dell'efficienza e dei rendimenti energetici degli impianti fotovoltaici in funzione dell'angolo di inclinazione dei pannelli fotovoltaici
Metodologia
Metodologia di calcolo della perdita di energia
La determinazione dell'orientamento dei pannelli rispetto al sole è fondamentale nella progettazione di impianti fotovoltaici. Il pannello solare produrrà la massima energia quando i raggi del sole cadranno perpendicolarmente alla sua superficie. Migliore è la posizione, l'orientamento e l'angolazione dei pannelli solari, maggiore sarà la loro efficienza e la loro resa energetica. E quindi anche un maggiore risparmio per il cliente.
Alle latitudini della Polonia, il posizionamento più ottimale dei pannelli solari è quello di puntare verso sud e avere un'inclinazione di circa 35 gradi. In realtà, non è sempre possibile impostare l'impianto in questo modo. Teniamo presente che i nostri clienti non sempre hanno il tetto rivolto a sud. È quindi possibile installare l'impianto su un tetto rivolto in un'altra direzione?
La tabella seguente mostra la percentuale di radiazione solare che raggiunge la superficie in funzione dell'angolo dei pannelli (asse verticale) e dell'azimut (asse orizzontale).
Come si può notare, gli impianti fotovoltaici orientati verso sud-est e sud-ovest causano lievi perdite (1-2%) nella produzione di elettricità.
Metodologia
Meglio la posizione, l'orientamento e l'angolo dei pannelli solari, Maggiore è la loro efficienza e i rendimenti energetici. E di conseguenza, anche un maggiore risparmio per il cliente.
Quando si progettano impianti diversi da quelli a sud, la soluzione migliore è quella di distribuire uniformemente l'impianto su due versanti e di sovradimensionare leggermente le dimensioni dell'impianto, in modo che i valori effettivi dell'energia prodotta dal fotovoltaico corrispondano alle reali esigenze dell'azienda agricola. Con una tale base dell'impianto, possiamo anche scegliere un inverter con una potenza inferiore, che si traduce in un notevole risparmio.
I moduli solari a terra, su tetti piani o inclinati nell'emisfero settentrionale saranno sempre inclinati verso sud per massimizzare la quantità di radiazione che raggiunge la loro superficie durante il giorno. L'angolo di deviazione dei moduli fotovoltaici dipende da diversi fattori:
- Latitudine
- Periodo dell'anno in cui l'impianto fotovoltaico deve funzionare
- Spazio di installazione disponibile.
Nella parte meridionale del Paese, l'inclinazione ottimale dei pannelli è di circa 20-40 gradi, mentre al nord è di 30-45 gradi. Tuttavia, è bene ricordare che non esiste un unico angolo di inclinazione ottimale: esso varia a seconda della stagione. In estate, la quantità di radiazioni solari è molto maggiore che in inverno. Quando si vuole utilizzare l'elettricità solo in estate (ad esempio in una casa estiva in riva a un lago), l'impianto dovrebbe essere inclinato di 10-15 gradi. Per alimentare gli edifici solo in inverno, l'angolo di inclinazione dovrebbe essere di 60 gradi, come mostrato in figura.
Esempio
Esempio
Per analizzare il problema, nell'applicazione EasySolar abbiamo simulato i rendimenti dell'impianto fotovoltaico da 15,8 kWp, esposto a sud, per diverse angolazioni dei pannelli. I risultati sono presentati nel grafico seguente.
Sulla base della simulazione di cui sopra, abbiamo creato un calcolatore delle perdite di elettricità rispetto alla produzione per il conto dell'inclinazione ottimale dei pannelli.
Come si può notare, i valori della produzione totale annua raggiungono il massimo valore con un angolo di inclinazione pari a 35 gradi. Tuttavia, un'inclinazione di 30-40 gradi non si traduce in perdite elevate nella produzione totale annua. Il grafico mostra, invece, un chiaro effetto sfavorevole di un angolo inferiore a 20 gradi e superiore a 60, dove le perdite di produzione energetica superano già 1 MWh all'anno.
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