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Qual è il posizionamento ottimale dei pannelli fotovoltaici?

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14 settembre 2016 Fotovoltaico / Energie rinnovabili

Il modo in cui vengono posizionati i pannelli fotovoltaici di un impianto ne influenza per forza di cose il rendimento. Orientamento e inclinazione sono i fattori più importanti in fase di valutazione.

Che tu voglia sfruttare il tetto o una facciata della tua casa o della tua impresa, un terreno o un giardino a tua disposizione per installare un impianto fotovoltaico, due sono i fattori iniziali da tenere in considerazione: l’orientamento e l’inclinazione dei pannelli.

Il modo in cui questi sono posizionati influisce infatti sul rendimento finale dell’impianto.

Orientamento e inclinazione dei pannelli fotovoltaici: fattori per un posizionamento ottimale

Per orientamento si intende la direzione della superficie dei pannelli fotovoltaici rispetto ai punti cardinali: seppure con qualche grado di tolleranza, per un impianto fotovoltaico situato nell’emisfero boreale, il sud costituisce l’orientamento ottimale. Un orientamento diverso rispetto al sud fa diminuire sensibilmente l’efficienza dell’impianto. Con uno spostamento dei pannelli rispetto al sud di 45 gradi, quindi con un orientamento verso sud-est o sud-ovest, si ha una perdita di efficienza tra l'1% e il 3%, mentre per scostamenti maggiori la perdita diventa notevole.

Con l’inclinazione, invece, si indica la pendenza, o meglio l’angolo di “tilt” ottimale del pannello rispetto al suolo e alla latitudine. Si ha un’inclinazione di 90° se il pannello è perpendicolare al suolo mentre è di 180° se il pannello è parallelo al suolo. Si ha un rendimento maggiore durante le ore centrali del giorno, in particolare a mezzogiorno poiché il sole raggiunge la sua massima altezza rispetto all'orizzonte.

Calcolo dell’inclinazione ottimale

Più i raggi solari incidono perpendicolarmente sui pannelli fotovoltaici, maggiore è la loro efficienza nel convertire l'energia solare.

La scelta dell’angolo di inclinazione ottimale dipende dall’utilizzo che si vuole fare dell’impianto, o meglio dalla scelta del periodo dell'anno in cui si vuole disporre di più energia, e dalla latitudine alla quale si decide di installare l'impianto. In linea di massima in Italia, dove la latitudine media è di circa 40°, si tende a scegliere un’inclinazione di:

  • 60° se si vuole sfruttare in maniera ottimale la luce nei mesi invernali
  • 20° se si vuole sfruttare al meglio la luce durante l’estate
  • 30° - 35° per sfruttare l’impianto durante tutto l’anno

L'altezza massima del sole rispetto all'orizzonte varia in base alla latitudine e varia anche durante l'anno: è massima durante il solstizio d'estate, il 20 o il 21 giugno, mentre è minima durante il solstizio d'inverno, il 21 o il 22 dicembre.

Un’inclinazione tra i 30 e i 35 gradi permette ad un impianto fotovoltaico di essere esposto al più elevato irraggiamento solare, calcolandone la media durante tutto l’anno. Quindi questa inclinazione consente il più alto tasso di produttività dell'impianto.

Volendo essere leggermente più precisi, è possibile calcolare l’inclinazione che permette di ottenere il rendimento medio più elevato sottraendo dieci gradi alla latitudine del luogo in cui si ha intenzione di installare un impianto fotovoltaico (esempio: per Bologna che ha una latitudine di circa 44 gradi, il rendimento medio maggiore si ha con un’inclinazione di 34 gradi rispetto al suolo).

Esistono delle strutture che consentono di modificare nel tempo l’inclinazione e l’orientamento dei moduli fotovoltaici in modo da sfruttare al meglio le ore di sole durante il giorno e durante i vari mesi dell'anno. Sensori o software appositi permettono di massimizzare l’efficienza dell’impianto. Questi sistemi di orientamento sono detti inseguitori solari. Alcuni modelli sono semplici, altri più complessi, in base ai movimenti da effettuare e alle tecnologie adoperate. Ovviamente quelli che prevedono più movimenti e tecnologie più avanzate, per motivi tecnici ed economici non sono utilizzati in ambito domestico sui tetti delle abitazioni, ma piuttosto per gli impianti posizionati sul terreno, ad esempio nei parchi solari.

Al di là dell’orientamento e dell’inclinazione è necessario che i pannelli siano liberi da ombreggiamento per poter rendere al massimo. Inoltre è bene considerare che i pannelli, se posizionati orizzontalmente (a 180°), necessitano di una pulizia periodica più frequente in quanto soggetti a un maggior deposito di polvere, foglie, smog, escrementi di volatili e quant’altro che, oscurando in parte i pannelli, hanno come effetto finale una diminuzione del rendimento dell’impianto.

 


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