Come calcolare la distanza minima d’installazione dei pannelli fotovoltaici

Written by
pannelli-fotovoltaici

Quando i pannelli fotovoltaici vengono installati su un terreno inclinato rispetto a quello orizzontale, la distanza d’installazione tra le file di pannelli in un campo fotovoltaico può essere ridotta rispetto a quella in piano in modo da sfruttare l’effetto pendenza. Tuttavia tale distanza non può scendere al di sotto di un valore limite che rappresenta l’inizio dell’ombreggiamento.

Sbagliare la distanza minima fa si che alcune file di pannelli solari siano coperti dall’ombra della fila precedente e questo comporta una riduzione dell’efficienza di produzione energetica.

Per evitare il fenomeno dell’ombreggiamento e le perdite economiche che ne derivano, le file di pannelli fotovoltaici devo essere disposte ad una distanza tale che l’ombra di ogni signolo pannello non copra la fila successiva.

Con lo scopo di analizzare il fenomeno di ombreggiamento occorre considerare la disposizione dei pannelli solari su un piano inclinato come può essere la falda di un tetto o il profilo di una collina.

Ogni lettera ha un significato:

  • L: lunghezza della sezione del pannello in questione;
  • d: distanza minima del pannello successivo
  • β: angolo d’inclinazione del pannello rispetto al piano orizzontale;
  • γ: angolo d’inclinazione del terreno rispetto all’orizzontale;
  • δ: angolo di declinazione al solstizio d’inverno.

La grandezza d è la distanza dalla proiezione del pannello sull’asse orizzontale alla quale i raggi solari al solstizio d’inverno colpiscono il terreno e per questo motivo costituisce la distanza minima tra le file di pannelli solari in modo da evitare l’ombreggiamento.

L’equazione è la seguente: 
L·sen(β)= d·tg(δ) + d·tg(γ) + L·cos(β)·tg(γ)

Da questa uguaglianza si ricava che  d = [sen(β)-cos(β)·tg(γ)]/[tg(δ)+tg(γ)]·L

In modo che la d è in funzione degli angoli e della lunghezza dei pannelli.

Quando un pannello viene installato ad una distanza inferiore rispetto alla distanza minima, si aggiungono il dislivello h necessario ad evitare il fenomeno dell’ombreggiamento e la distanza D tra le proiezioni dei pannelli sul piano orizzontale.

L’uguaglianza in questo caso è: 

h = (d-Δ)·[tg(δ)+tg(γ)]

La formula permette di calcolare il dislivello di altezza h da dare al sostegno di un pannello rispetto al pannello precedente, in funzione della pendenza g del terreno, in caso d’installazione a distanza Δ inferiore alla distanza minima d.

In caso d’installazione su terreno piano (γ=0), le formule precedenti si riducono a:

  • d = [sen(β)/tg(δ)]·L
  • h = (d-Δ)·tg(δ)           con Δ

La corretta disposizione dei pannelli può, in fine, verificarsi graficamente rappresentando il fascio di raggi solari incidente con una linea che, a partire dall’estremità superiore del pannello, va a cadere sul terreno formando con il piano orizzontale un angolo pari all’angolo di declinazione al solstizio d’inverno e delimitando l’area d’ombra dovuta al pannello.

Tali formule matematiche sono utili per ottimizzare gli spazi d’installazione degli impianti fotovoltaici su terreni collinari o per compensare eventuali variazioni di pendenza del terreno rispetto alla pendenza di riferimento.

Fonte originale dell’articolo

Article Categories:
Energy News

Comments are closed.

Menu Title