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Como determinar o ângulo de inclinação das Placas fotovoltaicas

Qual é o ângulo correto para a inclinação dos módulos fotovoltaicos? Esta é uma pergunta simples e ao mesmo tempo um mistério que permeia o mundo da energia solar.


Se você tem um telhado a resposta não poderia ser mais direta: o ângulo de inclinação é o mesmo do seu telhado.


Imagem: Divulgação


Se você não está satisfeito com seu telhado ou vai fazer uma instalação fotovoltaica em laje, ou em solo, então vai ter que continuar buscando a resposta.


Afinal, qual é o melhor ângulo de inclinação para o módulo fotovoltaico? Como calcular?


Primeiramente, vamos ter em mente uma coisa: nós gostaríamos que a superfície frontal do painel solar pudesse ficar sempre de frente para os raios solares (ou seja, perpendicular à direção dos raios).


Obviamente, isso requer um sistema de rastreamento, pois a posição e a trajetória do Sol no céu mudam durante as horas, os dias e os meses do ano.


Mas neste caso estamos falando dos sistemas fixos, nos quais devemos escolher um ângulo de inclinação fixo, que não pode ser alterado.


Vamos usar um pouco de geometria básica na figura a seguir. A situação ilustrada mostra o que ocorre no solstício de verão no hemisfério sul (dia 21/12). Neste dia, a declinação solar é máxima e o Sol descreve sua trajetória mais elevada no céu.


Em um ponto qualquer na latitude L o módulo solar precisa ser inclinado com ângulo L-23,45°.


Seguindo raciocínio análogo, podemos concluir que no solstício de inverno (dia 21/06) o módulo deve ser inclinado com ângulo L+23,45°.


O ângulo 23,45° corresponde à declinação do eixo de rotação da terra (eixo Norte-Sul) em relação ao eixo do movimento de translação em torno do Sol.


Essa declinação é responsável pelas estações do ano e também tem como consequência a variação da altura da trajetória solar em diferentes dias do ano.


Imagem: Divulgação


Em resumo, para uma dada latitude L o melhor ângulo de inclinação no solstício de verão (quando a altura solar é máxima) seria L-23,45°.


No solstício de inverno (quando a altura solar é mínima) o ângulo deveria ser L+23,45°. Para privilegiar a geração de energia em todo o verão (e não somente no solstício) o ângulo de inclinação recomendado é L-15°, ao passo que no inverno é L+15°.


O número 15°, somado ou subtraído do ângulo de latitude L, é recomendado por muitos autores por ser aproximadamente o valor médio entre os ângulos de declinação Solar mínimo e máximo, entre os equinócios e os solstícios.


Nos sistemas fixos, para não privilegiar qualquer dia, mês ou estação do ano, a regra geral é inclinar os módulos com o próprio ângulo de latitude L.


Essa regra, entretanto, não substitui a análise da geração realizada por meio de softwares como o PVSyst com base em dados solarimétricos históricos.


Há fatores climáticos, e não somente geométricos, que afetam a escolha correta do ângulo de inclinação nos sistemas fotovoltaicos.


As figuras a seguir mostram ângulos de inclinação sugeridos pelo software PVSyst na cidade de Campinas-SP, com latitude Sul de aproximadamente 23°.


As seguintes situações foram consideradas: geração de energia constante ao longo do ano (inclinação = 23°), maior geração no verão (inclinação = 23°-15°) e maior geração no inverno (inclinação = 23°+15°).


Fonte: www.limpasolar.com.br