conteudista 11 de setembro de 2020 Energia Solar Plural: 4 comentários
Para projetos e instalação de sistemas de aquecimento solar ou fotovoltaico, precisamos saber sobre o posicionamento ideal desses equipamentos.
Nesse post, você vai aprender tudo sobre:
– Qual a melhor direção para instalar sistema fotovoltaico;
– Qual inclinação os módulos fotovoltaicos devem ser instalados;
– Porque os sistemas de energia solar devem estar voltados para o Norte;
– Como encontrar o norte geográfico;
– O que fazer quando o telhado não está voltado para o Norte;
– Como saber as perdas quando o telhado não tem a posição ideal.
Qual a importância do posicionamento do sistema de geração solar?
O post aqui do blog Sol e Radiação Solar mostra a importância do Sol para as fontes de energia renováveis e a radiação do Brasil. Ele mostra os tipos de radiação diferentes que chegam até nós.
A geração de energia solar é feita através de módulos solares fotovoltaicos que captam a radiação global, ou seja radiação direta + difusa + refletida, quanto mais radiação direta, melhor. Isso quer dizer que quanto mais os raios incidirem perpendicularmente nos "painéis", melhor.
Por isto, a direção dos módulos solares em relação ao Sol é importante para a captação de energia. Utilizar esta direção de modo correto em projeto de energia solar traz um custo menor de recursos e também aumenta sua eficiência.
Existem dois posicionamentos para ter atenção:
– A ORIENTAÇÃO E
– A INCLINAÇÃO
O Norte geográfico é a orientação que mais recebe incidência de radiação solar aqui no Hemisfério Sul, por quê?
Com o passar dos meses o plano da trajetória do Sol se move no horizonte, fazendo com que a posição do poente (e do nascente) varie ao longo do ano. Isto se deve à inclinação do eixo de rotação da Terra de 23,5° em relação ao plano da órbita da Terra em torno do Sol.
Essa não linearidade fica mais evidente conforme a latitude do local aumenta, ou seja, quanto mais próximo à Linha do Equador, menor esta variação.
Por isso o ângulo de inclinação que o módulo fotovoltaico deve ficar depende da latitude que o sistema está.
Veja a imagem para entender melhor a variação da trajetória solar ao longo do ano.
Portanto, a orientação varia de acordo com o Hemisfério em que o sistema está instalado:
Hemisfério Norte – Nestes países, os módulos solares devem ficar instalados voltados para o Sul.
Hemisfério Sul – Os módulos solares devem ficar instalados voltados para o Norte.
No caso do Brasil, o módulo solar deve ter face orientada para o Norte. O direcionamento para o Norte evita sombreamento nos módulos alcançando o maior rendimento possível.
Entendeu a importância de direcionar os módulos para o norte? Também chamamos esse posicionamento de Azimute zero.
AZIMUTE: é o ângulo formado entre a direção Norte-Sul e a direção considerada, contando a partir do Pólo Norte, no sentido horário.
Então, para melhor eficiência de geração de energia solar, o telhado deve ser preparado e planejado para apresentar uma maior incidência solar. Se o telhado não estiver com o posicionamento ideal, as perdas devem ser consideradas.
Lembrando que sempre é importante identificar antecipadamente se há sombreamento no local instalado para melhor eficiência!
Como encontrar o Norte Geográfico
Como já comentamos, os módulos solares e coletores devem ser instalados com direção ao norte geográfico (norte verdadeiro).
O Norte pode ser encontrado através de imagens de satélite (Google Earth e Maps), aplicativos (App Bússula) ou através de tabelas de declinação por estado (mostra o ângulo de orientação geográfica em relação ao Norte Geográfico).
Através da bússola encontramos o Norte Magnético (que não é igual ao Norte Verdadeira), mas podemos realizar o ajuste para aportar a direção do Norte verdadeiro, veja como:
O norte geográfico está deslocado (sentido horário) do valor da declinação magnética da região localizada. Ou seja, deve-se adicionar a inclinação magnética a partir da direção que a bússola apontar o norte magnético.
A figura abaixo ajuda a entender como encontrar o Norte geográfico da sua região.
O valor da declinação magnética (ângulo) varia com a localização dos estados. A tabela abaixo mostra os valores médios da inclinação para cada estado no Brasil.
E a inclinação?
A inclinação em relação ao plano horizontal deve ser igual a latitude para o melhor aproveitamento de sistemas fotovoltaicos durante todo o ano
Quando falamos em sistemas de aquecimento solar muda um pouco… A inclinação é determinada adicionando 10º à latitude do seu local. Isso porque deve-se preservar a eficiência do sistema no inverno. A inclinação mínima é de 17º, sendo a mais comum nos telhados encontrados no Brasil. Isto permite uma instalação sem prejuízos significativos na eficiência do sistema.
Meu telhado não tem face apontada para o Norte, e agora?
Digamos que você quer instalar sistemas fotovoltaicos na sua residência e seu telhado não é apontado para o Norte. Não tem problema, você ainda pode gerar energia!
O problema é que você terá perdas na eficiência do seu sistema. Telhados com face apontadas para o Noroeste ou Nordeste têm perdas de 3% a 8%. Já telhados apontados para o Leste ou Oeste, apresentam perdas de 12% a 20%.
As perdas maiores acontecem com telhados apresentam faces apontadas para o Sul. Por isto, se você ou seu cliente optarem pela instalação da mesma forma, considere as perdas!
DICA ENERGÊS:
Para simular irradiação solar em diferentes orientações e inclinações temos 2 opções 100% gratuitas:
– RADIASOL, programa desenvolvido pelo laboratório de energia solar da UFRGS, que utiliza modelos matemáticos. Acesse aqui.
Baixe o programa e faça as simulações de posicionamento do sistema para obtenção de valores de irradiação.
– SWERA (Solar and Wind Energy Resource Assessment), que utiliza como base estações de medição e dados de satélite para obtenção de dados de energia solar e eólica, acesse aqui.
Você altera azimute (orientação) e inclinação conforme as caraterísticas do seu local, olha só:
Agora você saber posicionar seu sistema fotovoltaico perfeitamente!
Me conta se gostou dessas informações!
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Vicente Bruno terapeuta
27 de dezembro de 2020 a 19:10
28 de dezembro de 2020 a 16:37
Que bom que gostou Vicente!
17 de janeiro de 2021 a 20:54
Simples, objetivo e o MAIS COMPLETO depois de ter lidos diversos textos que tentam explicar este tema. E porque o mais completo?
Porque apresenta softwares gratuitos para estimar a geração em cada região,
Porque explicou de maneira fácil o cálculo do Azimute (que sempre é solicitado em cada software simulador), Norte Geográfico e Magnético, evitando que o leitor use o Norte Magnético como referência para o posicionamento.
Porque inclui uma tabela de declinação magnética ou ajuste geo-magnético por estado que na maioria dos artigos não está presente.
Porque trouxe no texto a explicação simples da razão pela qual os sistemas de aquecimento solar devem adicionar 10 % a inclinação da latitude.
19 de janeiro de 2021 a 09:34
Olá Luiz, como está?
Você é observador, isso mostra uma alta capacidade de se atentar a vários detalhes. Fico muito feliz em ver que tirou o máximo de aprendizado do conteúdo!