Orientamento dei pannelli solari

Come orientare in maniera perfetta i pannelli solari

Anche il migliore impianto solare, costituito da pannelli di ultima generazione, teoricamente efficientissimi, perfettamente dimensionati e realizzati con materiali all’avanguardia, non risulta efficiente al massimo se l’orientamento e l’inclinazione dei pannelli non sono attentamente valutati.

Si tratta infatti di due fattori essenziali, che consentono di ottenere una maggiore incidenza dei raggi solari e determinano, pertanto, il rendimento dei pannelli, impedendo dispersioni di calore.

Approfondiamo il discorso in merito…

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• Indice articolo
• Quali sono i fattori da tenere in considerazione quando si orientano i pannelli solari?
• Qual è l’orientamento migliore per i pannelli solari?
• L’ombreggiatura di edifici e alberi vicini può influire sull’efficienza dei pannelli solari?
• Fotovoltaico meglio est o ovest?
• Perché alcuni pannelli solari sono installati con un orientamento nord/sud piuttosto che est/ovest?
• Il freddo in genere riduce le prestazioni di un pannello solare?
• Come richiedere un preventivo

 

 

Quali sono i fattori da tenere in considerazione quando si orientano i pannelli solari?

Durante l’arco della giornata l’incidenza dei raggi solari cambia in base alla posizione dell’asse rispetto al sole.

Oltre che per la maggiore o minore vicinanza all’Equatore, dove l’incidenza risulta massima.

Trattandosi di valori variabili e non costanti, orientamento e inclinazione non sono di facile definizione.

In linea generale, diciamo che i raggi solari devono restare perpendicolari al piano di installazione dei pannelli il più a lungo possibile.

Per fare questo è necessario tenere conto dello spostamento dell’asse terrestre.

Esistono dei sistemi che orientano e inclinano automaticamente i pannelli, proprio basandosi sull’incidenza dei raggi solari che li colpisce.

Ma sono costosi e complessi, per cui si preferiscono strutture fisse, seguendo la regola di massima che i pannelli vanno orientati verso sud (e nell’emisfero sud verso il nord) in modo che essi possano ricevere la massima radiazione solare diretta durante il giorno.

La tolleranza massima, in eccesso o in difetto, è di 20 gradi.

Accanto all’orientamento gioca un ruolo fondamentale l’inclinazione, a sua volta dipendente da situazione climatica e posizione geografica.

Poiché la posizione del sole durante l’anno cambia, variando dunque l’inclinazione, il posizionamento ottimale dovrebbe variare nel tempo.

Ecco perché, per i moduli fissi, si sceglie un valore che indica la potenza media ricevuta annualmente.

E ancora, come elemento influenzante nell’installazione dei pannelli, figura la latitudine, cioè la distanza di un punto della superficie terrestre dall’equatore.

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Qual è l’orientamento migliore per i pannelli solari?

In ragione di quanto detto, rispondiamo ad alcuni quesiti ricorrenti sui pannelli solari:

Come devono essere orientati?

L’orientamento migliore è verso sud, sud-ovest

Quali sono i migliori angoli di inclinazione per i pannelli solari?

Tra i 25° e i 35°

Come si può massimizzare l’efficienza con un corretto orientamento?

Riflettendo bene, col supporto di un tecnico esperto, su quale utilizzo si intenda fare dell’impianto e in quale periodo dell’anno si voglia ottenere una resa maggiore.

Infatti, a seconda del periodo dell’anno, l’inclinazione dovrebbe variare: durante i mesi invernali stare a circa 60°, e in quelli estivi a circa 30°; nei mesi primaverili e autunnali l’inclinazione di 30° non sarà sufficiente a soddisfare il fabbisogno di acqua calda di una famiglia, mentre l’inclinazione a 60°, che ha la sua massima resa nei mesi invernali, in estate non lavorerà alle condizioni ottimali.

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Esiste un orientamento ideale dei pannelli solari rispetto al luogo in cui vivo?

Posto che da tutto quanto detto la risposta è che sì l’orientamento incide sulla resa dei pannelli, esiste anche un orientamento ideale rispetto al luogo in cui si vive.

Vediamo alcuni esempi in merito all’inclinazione.

Il valore ottimale è uguale 3,7 + (0,69 x Latitudine). Per cui:

• Inclinazione ottimale a Roma = 3,7 + (0,69 x 41,89) = 32,6°
• Inclinazione ottimale a Milano = 3,7 + (0,69 x 45,46) = 35 °
• Inclinazione ottimale a Siracusa = 3,7 + (0,69 x 37,08) = 29,28°

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L’ombreggiatura di edifici e alberi vicini può influire sull’efficienza dei pannelli solari?

Gli ombreggiamenti vanno evitati il più possibile, impedendo che alberi, pali della luce, antenne, palazzi, possano creare zone d’ombra.

Lo stesso dicasi per accumuli di sporcizia, fogliame o guano di uccelli, che concorrono anch’essi alle defezioni e ad una minore efficienza dell’impianto.

Anche solo una ridotta zona d’ombra può influenzare significativamente l’efficienza, riducendo in maniera decisiva la quantità di luce che raggiunge le celle.

Se poi più celle sono coperte, il modulo non convertirà alcuna energia.

Infatti, tutte le celle sono collegate in serie, per cui quella meno produttiva provocherà un adeguamento verso il basso del livello di potenza generale.

Dunque, poco importa che sia in ombra metà cella o mezza sezione di celle, perché alla fine la riduzione di potenza sarà la medesima e proporzionale alla percentuale dell’area ombreggiata.

Onde evitare che l’ombreggiatura diventi nel tempo una significativa dispersione di energia dell’intero impianto, è necessario provvedere.

Mentre in un sistema di inverter centralizzato i pannelli sono disposti in serie, per cui se solo uno di essi è ombreggiato in una matrice la produttività dei restanti moduli è in calo, i micro inverter regalano un comportamento diverso.

Infatti, consentono a ciascun pannello fotovoltaico di massimizzare la potenza in uscita in modo autonomo.

Per cui, se un singolo pannello è ombreggiato, i restanti funzioneranno ancora a pieno regime.

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Fotovoltaico meglio est o ovest?

Come detto in precedenza il rendimento energetico migliore si ottiene quando i pannelli fotovoltaici sono orientati a SUD.

Ma qualora l’orientamento in questione non sia possibile, esistono tutta una serie di posizioni intermedie fra OVEST e EST che ancora regalano una resa molto interessante, che all’OVEST pieno arriva ancora a circa il 90%.

La questione se sia meglio la falda sud-ovest o sud-est dipende dalle esigenze e dal tipo di impianto che si installa.

Dunque, se i bisogni sono concentrati maggiormente al mattino o al pomeriggio per via dell’auto consumo, mentre come produzione è avvantaggiato l’est per le temperature più fresche.

Per alcuni l’ovest sarebbe da preferire, perché con orientamento ad est si rischia che l’inverter non si attivi prima delle 10 del mattino.

In linea di massima, i pannelli installati su un tetto esposto a sud-est o sud-ovest produrranno circa l’8% in meno di energia rispetto agli stessi pannelli col medesimo clima su un tetto esposto a sud.

Tuttavia, c’è da considerare un altro aspetto.

Qualora si abbia una bolletta a consumo con alcuni orari “di punta” in cui il costo è maggiore, considerare un orientamento ad ovest ha il suo senso.

I periodi di utilizzo massimo sono quelli in cui la maggior parte delle persone ha bisogno di energia, e corrispondono quasi sempre al tardo pomeriggio o alla prima serata.

Vale a dire, quando il sole si dirige a occidente per tramontare.

Per cui, pannelli sono rivolti a ovest capteranno la luce proprio nel momento di massimo bisogno, garantendosi anche un 50% di produzione maggiore esattamente nella fascia oraria più dispendiosa.

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Perché alcuni pannelli solari sono installati con un orientamento nord/sud piuttosto che est/ovest?

Resta assodato che è necessario evitare qualunque orientamento a NORD, anche se solo di pochi gradi, perché il calo di rendimento a parità di tutte le altre condizioni è molto repentino (quindi, anche nel caso di nord-est e nord-ovest).

Gli unici casi in cui i pannelli vengono montati con orientamento a Nord è nell’emisfero SUD, quindi quello opposto al nostro.

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Il freddo in genere riduce le prestazioni di un pannello solare?

Durante il periodo invernale bisogna fare i conti con nuvole, freddo e neve: cosa accade ai pannelli in queste circostanze?

Sfatiamo subito un preconcetto: il fotovoltaico funziona pure d’inverno.

Infatti, anche nelle giornate più grigie, la luce infrarossa attraversa nuvole, pioggia e neve, avendo una lunghezza d’onda maggiore rispetto allo spettro visibile.

Dunque, l’impianto continua a generare energia.

Poiché i pannelli richiedono luce anziché calore per generare energia, le basse temperature non ne inficiano le prestazioni (sono anzi quelle eccessivamente e prolungatamente calde dell’estate che possono generare “sofferenza” al silicio dei pannelli, mentre il freddo può addirittura consentire una maggiore efficienza dell’impianto).

Chiaramente in inverno, quando un impianto riesce a fornire mediamente il 25-30% della sua potenza nominale, la scelta vincente è quella dello stoccaggio in batterie, che garantisce l’affidabilità e la continuità della fornitura energetica.

Articolo di approfondimento: Batteria fotovoltaica

Un terreno innevato non incide sulla produzione di energia solare, anzi, il manto bianco, riflettendo la luce, può contribuire a migliorare le prestazioni.

Diverso il discorso se i pannelli venissero completamente ricoperti da una forte nevicata: questo bloccherebbe la luce solare, rendendo più difficile per l’impianto generare energia.

Anche in questo caso, però, non ci sarebbe da preoccuparsi troppo perché la neve non pesa abbastanza da causare problemi ai pannelli; inoltre la maggior parte degli impianti è progettata con un’inclinazione (in Italia mediamente del 30%) che permette di catturare la massima quantità di luce solare e far scivolare la neve.

In sostanza, a vantaggio di un’installazione anche in zone nevose, ricordiamo che:

• un impianto permette di limitare il dispendio di energia per 25 anni, il suo intero ciclo vitale
• l’inverno in Italia dura solo tre mesi all’anno quindi, anche se la produzione dovesse leggermente diminuire durante quei mesi, sarà comunque possibile recuperarla nelle lunghe giornate estive.

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Come richiedere un preventivo

D’altronde, guardiamo alla Germania: uno dei mercati dell’energia solare più attivi del pianeta, a dispetto dei suoi lunghi e rigidi inverni.

Quindi, se la tua perplessità resta quella di investire sull’energia solare perché temi le temperature della tua zona geografica, rivolgiti al nostro team di progettazione, che tiene conto della neve e delle altre condizioni meteorologiche nel calcolo delle stime di produttività, risponde a tutte le tue domande, ti aiuta a massimizzare la produzione di energia per tutto l’anno e a creare una strategia incentrata sulla combinazione di pannelli solari fotovoltaici e stoccaggio in batterie.

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