COMO POSICIONAR OS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS
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COMO POSICIONAR OS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

Fala Energista!

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

orientação e inclinação paineis solares - COMO POSICIONAR OS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

Vamos entender melhor.

Por que o Norte?

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.

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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.

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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.

bussola 1 - COMO POSICIONAR OS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

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.

tabela - COMO POSICIONAR OS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

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:

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Agora você saber posicionar seu sistema fotovoltaico perfeitamente!

Me conta se gostou dessas informações!
Abraços e até a próxima!

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4 Comentários

  1. Luiz Gustavo

    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.

    • joi

      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!
      Muito obrigada pelas considerações e sempre que precisar pode contar conosco.
      Abraços =D

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