A inclinação vertical, ou ângulo, em que os painéis solares são instalados em um sistema fotovoltaico terá um impacto na quantidade de eletricidade que eles podem gerar.

Um painel coletará a radiação solar com mais eficiência quando os raios do sol estiverem perpendiculares à superfície do painel – no entanto, o ângulo do sol varia ao longo do ano. O ângulo de inclinação ideal para um painel solar varia ao longo do ano e também varia de acordo com a latitude.

Como o ângulo de inclinação afeta o desempenho?

O ângulo de inclinação ideal não é de tamanho único.

A inclinação natural e a órbita da Terra ao redor do Sol influenciam a maneira como o Sol se move no céu em diferentes locais do mundo e em diferentes épocas do ano. A latitude geográfica de uma instalação solar determina o ângulo vertical em que os painéis devem ser instalados para gerar o máximo de energia dos raios solares que atingem a superfície.

Os painéis solares não inclinados seriam instalados paralelamente ao solo, enquanto os painéis em um ângulo de 90° ficariam na vertical.

Mas não é apenas a posição do sol que afeta a produção de eletricidade solar .

O ângulo em que os painéis solares são instalados também determina o efeito das condições climáticas e ambientais. Em regiões mais próximas dos pólos, o acúmulo de neve nos painéis durante o inverno pode impedir que a luz solar atinja níveis ideais. A solução? Um ângulo de inclinação mais alto pode limitar a quantidade de neve e gelo que se acumula na superfície dos painéis, permitindo que a neve e a chuva deslizem. A inclinação também pode limitar a sujeira de poeira, areia e sujeira em áreas secas, poluídas ou desérticas que podem bloquear a luz solar e reduzir a conversão de energia.

Qual é o ângulo de inclinação correto para uma saída ideal?

Como regra geral, para atingir a produção ideal de energia anualmente, o ângulo de inclinação dos painéis solares deve ser igual à latitude geográfica do local. Se um painel solar estiver localizado a uma latitude de 50°, o ângulo de inclinação ideal também seria de 50°. Quanto mais longe do equador e mais próximo dos pólos, maior deve ser a inclinação para que o painel fique de frente para o sol.

Com estruturas fixas, a inclinação coloca os módulos fotovoltaicos no ângulo que lhes dará a luz solar mais direta da mudança de posição do sol ao longo do dia.

Mas inclinar as fileiras de painéis solares cria sombreamento das fileiras paralelas adjacentes, o que obstrui parcialmente sua exposição à luz solar direta. E quando até mesmo uma célula em um módulo fotovoltaico cristalino é sombreada, reduz-se a geração de eletricidade de todo o módulo. Para projetos de grande porte, mesmo um pequeno grau de sombreamento pode resultar em perdas consideráveis ​​de produção.

A chave para otimizar um projeto é aumentar a distância entre fileiras paralelas de painéis sem aumentar excessivamente o tamanho total do local de instalação. Um sistema montado no solo muito grande aumenta o custo do terreno necessário e pode não ser viável para locais onde o terreno extra não está disponível. E os sistemas montados no telhado são limitados à área útil do telhado do edifício. Espaçar os painéis muito longe reduz o número de painéis que um telhado ou terreno pode acomodar e produz menos eletricidade.

Esta é uma maneira pela qual o software de modelagem pvDesign da Rated Power pode garantir que uma planta de grande escala atinja a produção ideal. No pvDesign, o ângulo de inclinação recomendado para estruturas fixas é calculado com base na latitude do local. Se a latitude for inferior a 5°, a inclinação recomendada é de 5°. Para latitudes entre 5° e 10°, a inclinação recomendada é igual à latitude. Para latitudes entre 10° e 20°, a inclinação recomendada é igual à latitude multiplicada por 0,9 e para latitudes superiores a 20°, a inclinação é recomendada igual à latitude multiplicada por 0,85.

Como o retrocesso minimiza o sombreamento de inclinação?

O retrocesso do painel solar usa um programa de controle de motor e rastreamento que ajusta a inclinação dos painéis à medida que o sol se move no céu ao longo do dia e do ano. Isso maximiza a luz solar direta que atinge o painel a partir do caminho do sol, reduzindo o sombreamento das fileiras adjacentes de painéis para limitar as perdas de produção.

Embora o ajuste do ângulo dos painéis para evitar o sombreamento possa desviar suas superfícies do ângulo ideal para os raios solares diretos, a perda na geração é menor do que o sistema perderia com as fileiras de painéis sombreados.

O retrocesso do painel resulta em geração de eletricidade mais eficiente do que os sistemas de energia solar com estruturas fixas. Mas é importante observar que, por exigir motores para ajustar a inclinação dos painéis, é mais caro para instalar e tem mais peças de equipamentos para manter do que estruturas fixas. O backtracking é normalmente usado em locais onde os níveis de luz solar direta são maiores do que a luz solar difusa, de modo que ajustar a inclinação dos painéis produz eletricidade adicional suficiente para justificar o investimento.

No pvDesign, a inclinação de retrocesso é calculada para fornecer o ângulo que fornece a maior saída de eletricidade enquanto produz a menor quantidade de sombreamento nas linhas adjacentes. As estruturas são projetadas para se ajustarem de leste a oeste seguindo o caminho do sol durante o dia, com a direção axial para rastreadores definida na direção norte-sul.

O algoritmo é baseado na distância do passo que o usuário define, pois o ângulo limite para o retrocesso depende do passo entre as linhas do painel para evitar o sombreamento entre as estruturas.