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Equinócio (22/09): Qual A Influência Da Posição Do Sol Para Geração Fotovoltaica?


A geração de energia dos painéis fotovoltaicos se dá através da conversão da radiação solar incidente em energia elétrica. Dado que a posição do Sol varia ao longo do ano, é necessário reconhecer e quantificar os impactos que seu movimento causa para evitar, principalmente, a ocorrência de sombreamentos.

É possível representar a posição do Sol através de dois ângulos: um horizontal (Azimute) e outro vertical (Elevação). O azimute representa a distância que o Sol se encontra do eixo Norte-Sul e a elevação o ângulo que o Sol apresenta em relação ao plano da Terra que o observador se encontra.

O documento que ilustra o deslocamento do Sol ao longo do ano é conhecido como “Carta Solar” (Solar Chart), consistindo num sistema de coordenadas esféricas que permite representar, a cada hora, a posição do Sol no céu. O site SunEarthTools disponibiliza uma ferramenta para visualização da carta solar em qualquer lugar do globo, temos, para São Luiz Gonzaga, a seguinte carta solar:

A linha mais inferior representa o traçado do dia mais curto do ano que ocorre no inverno, correspondendo ao solstício de 21 de Junho. Nesse dia o Sol nasce 30° antes do eixo Leste e adquire elevação máxima de 38°. A capacidade de geração dos painéis nesse dia atinge o mínimo anual devido essa baixa radiação solar. Por outro lado, no solstício de 21 de dezembro, ocorre o maior dia do ano, o Sol nasce 30° após o eixo Leste e adquire elevação de até 85°, o que se chama de “Sol a pino”. Nesse dia, a geração de energia dos painéis fotovoltaicos tende a ser a máxima anual.

Para maximização da energia gerada pelo arranjo deve-se determinar uma ótima inclinação (tilt angle) e orientação/azimute (azimuth). Idealmente, deve-se manter o painel apontando diretamente para o Sol, sendo aplicada para estes casos rastreadores de dos eixos, porém, o custo e manutenção de sistemas rastreadores os tornam proibitivos para consumidores residenciais. A figura a seguir ilustra o posicionamento de um painel solar fixo com orientação sudoeste e pequena inclinação ≅ 20°.

Recomenda-se como regra geral, para sistemas conectados à rede, escolher-se uma inclinação igual à latitude do local a ser instalado (São Luiz Gonzaga = 28°) e orientação para o Norte. Fatores limitantes como sombreamento, custo com ferragens e mão de obra, espaço disponível e poluição visual impelem a busca por soluções alternativas para posicionamento, como ângulos de inclinação iguais ao do telhado e orientações seguindo o posicionamento da casa.

A Alga Energia Solar tem a solução ideal para sua residência, indústria ou comércio. Através da quantificação da redução de energia gerada pelo não posicionamento ideal dos painéis fotovoltaicos oferecemos a melhor solução para você gerar sua própria energia elétrica e ficar imune às altas tarifas energéticas.

 

 

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Fontes das Imagens:

http://www.photopills.com/articles/understanding-azimuth-and-elevation

https://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php?lang=pt#top

http://slideplayer.com/slide/2466475/8/images/25/Solar+Radiation+Solar+Radiation..jpg

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Felipe da Cunha Carpes

Graduando em Engenharia Elétrica
Universidade Federal do Pampa - UNIPAMPA

Cel.: (55) 9 9685-7069

CV Lates: http://lattes.cnpq.br/1978288510551321

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