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Calculadora de sombreamento de painéis fotovoltaicos
Como calcular a distância mínima sugerida entre painéis fotovoltaicos?
Metodologia
Metodologia da calculadora da distância mínima entre painéis fotovoltaicos.
Se a instalação for montada no solo ou numa cobertura plana, é extremamente importante dispor as fileiras seguintes da instalação de forma a que a sombra da fileira anterior não encubra a seguinte. Para esse efeito, as distâncias entre fileiras são determinadas através dos cálculos do ângulo de incidência da radiação solar para 23 de dezembro, quando o sol está na sua posição mais baixa acima do horizonte.
A escolha desta distância está intimamente relacionada com a nossa localização geográfica, bem como com as dimensões do nosso painel, a sua orientação e o ângulo de inclinação.
O primeiro passo é calcular o ângulo de incidência dos raios solares. Para os hemisférios norte e sul, acima dos trópicos, este valor pode ser determinado utilizando as seguintes fórmulas. A latitude do local da instalação deve ser substituída por φ.
Metodologia
A escolha desta distância está intimamente relacionada com a nossa localização geográfica, bem como com as dimensões do nosso painel, a sua orientação e o ângulo de inclinação.
onde:
z – distância entre fileiras (m),
α – ângulo de inclinação do painel,
h – altura dos painéis com a base da estrutura de suporte (m),
β – ângulo de incidência da luz solar no solstício de inverno.
Metodologia
No entanto, convém lembrar que, para determinar a distância mínima entre as fileiras, basta conhecer o menor ângulo de incidência da luz solar ao longo do ano, que ocorre no solstício de inverno (22 de dezembro), quando o sol está no seu zénite sobre o Trópico de Capricórnio. Assim, o ângulo pode ser calculado pela fórmula:
Conhecendo o menor ângulo de incidência da luz solar ao longo do ano, é possível determinar a distância entre fileiras sucessivas de painéis fotovoltaicos. A figura abaixo mostra o diagrama esquemático utilizado para calcular o espaçamento entre fileiras e a fórmula de cálculo:
Metodologia
Soluções para reduzir a distância entre as fileiras são aceitáveis, mas têm um impacto direto na produção de energia, especialmente nos meses de inverno, bem como na vida útil das células fotovoltaicas dos painéis das fileiras inferiores da instalação.
Soluções para reduzir a distância entre as fileiras são aceitáveis, mas têm um impacto direto na produção de energia, especialmente nos meses de inverno, bem como na vida útil das células fotovoltaicas dos painéis das fileiras inferiores da instalação.
Uma questão extremamente importante quando se reduz a distância é a ligação ideal dos painéis fotovoltaicos em strings, de forma a que as fileiras de painéis eventualmente sombreadas sejam strings controladas separadamente pelos sistemas MPPT do inversor.
Exemplo
Exemplo
- Foram efetuados os cálculos da distância mínima entre os painéis para um edifício multifamiliar com cobertura plana localizado em Gdańsk, onde a latitude é = 54°21'.
Durante o solstício de inverno (22 de dezembro), o sol está no seu zénite sobre o Trópico de Capricórnio. Nessa altura, Gdańsk tem o menor ângulo de incidência da luz solar ao longo do ano, que é calculado de acordo com a fórmula:
2. Conhecendo o menor ângulo de incidência da luz solar ao longo do ano, é possível determinar a distância entre fileiras sucessivas de painéis fotovoltaicos. Foi adotado 25° como valor da inclinação da estrutura de suporte e do próprio painel. Os valores recomendados situam-se no intervalo de 25 a 40°. A altura do painel escolhido é de 165 cm.
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