Distância entre Painéis Solares: Como calcular?
Quanto maior o ângulo de inclinação do painel, maior deve ser a distância entre os painéis para evitar sombreamento. Em latitudes mais altas, o sol está mais baixo no horizonte, o que aumenta o comprimento das sombras. Por outro lado, as sombras são maiores durante as manhãs e tardes. Por fim, você deve evitar obstáculos no ambiente que gerem sombras nos painéis.
Se uma parte do painel estiver sombreada, a eficiência geral do painel solar é reduzida, o que afeta todo o sistema de painéis se estiverem conectados em série. Com uma área sombreada do painel, o restante do painel pode trabalhar mais para compensar, o que pode danificar o painel.
As sombras afetam seriamente o desempenho dos painéis solares. Não só causarão menos geração de energia e, consequentemente, necessidade de mais tempo para amortizar o investimento, como também poderão danificar tanto os painéis solares como outros elementos tão sensíveis como as baterias solares.
Que fatores podem afetar a distância entre os painéis solares para evitar sombras?
Ângulo de inclinação
Os painéis solares são normalmente montados em um ângulo específico, dependendo da latitude do local, para capturar a máxima radiação solar possível durante o ano. Quanto maior for este ângulo, maior deverá ser a distância entre os painéis para evitar sombreamento.
Latitude do lugar
Em latitudes mais altas, o sol está mais baixo no horizonte, especialmente no inverno, o que pode aumentar a extensão das sombras. Portanto, é aconselhável entrar em contacto com uma empresa solar especializada que indicará a maior distância das sombras e, desta forma, você poderá evitá-las o ano todo.
Hora do dia
À medida que o sol se move no céu, o ângulo das sombras muda. As sombras são mais longas no início da manhã e à tarde e mais curtas ao meio-dia.
Obstáculos ambientais
Não só é necessário levar em consideração a sombra de outros painéis, mas também a de árvores, edifícios ou outros obstáculos na área.
Fórmula para calcular a distância entre painéis para evitar sombras
Para calcular a distância ideal entre os painéis solares para evitar qualquer tipo de sombra entre eles, devem ser utilizadas as seguintes fórmulas:
a = h / tg (61 – latitude do local)
h = comprimento do painel solar x seno (grau de inclinação dos painéis)
b = comprimento do painel solar x cosseno (grau de inclinação dos painéis)
Doutor = a + b
Sendo “a” a separação entre fileiras, “h” sendo a altura da parte superior do painel, em relação à parte inferior do painel traseiro, e “Dr” sendo a distância horizontal entre 2 fileiras consecutivas Já a “latitude do local” é um valor que pode ser conhecido simplesmente pesquisando no Google o nome do município e latitude, ou através da página online do Pvgis.
Exemplo de cálculo
Se tomarmos como referência duas filas de painéis solares monocristalinos Ecosolar 460W de 209 cm de comprimento, localizados numa cobertura na localidade de Vilamarxant (Valência), com orientação ótima a sul e inclinados a uma latitude de 39 graus durante o ano- uso redondo, O cálculo será o seguinte:
h = 2,09 × sen 39 = 2,09 × 0,63 = 1,32 metros
b = 2,09 × cosseno 39 = 2,09 × 2,09 × 0,777 = 1,62 metros
a = h / tg (61 – latitude do local) = 1,32 / tg (61 – 39) = 1,32 / 0,4 = 3,3 metros
Dr = a + b = 3,3 + 1,62 = 4,92 metros
Portanto, deve haver uma distância de 4,92 metros entre a parte inferior do painel da primeira fileira e a parte inferior do painel da segunda fileira para que não haja sombras em qualquer época do ano entre as duas fileiras de painéis solares.
Por que é importante que os painéis solares não façam sombra uns aos outros?
É essencial que os painéis solares não se protejam uns aos outros por vários motivos:
Eficiência reduzida
A eficiência de um painel solar refere-se à sua capacidade de converter a luz solar em eletricidade. Se uma parte do painel estiver sombreada, essa área não gerará eletricidade de forma eficiente, reduzindo a produção geral do painel.
Painéis solares conectados em série
Painéis solares em kits e instalações de médio porte geralmente são conectados em série. E além disso, dentro de um mesmo painel, será composto por múltiplas células solares conectadas em série. Se pelo menos uma dessas células estiver sombreada, isso poderá afetar o desempenho de todo o painel. Portanto, o impacto será igualmente grave num conjunto de painéis solares ligados em série.
Pontos quentes em um painel solar
As áreas sombreadas podem fazer com que outras áreas do painel trabalhem mais para compensar, o que pode causar “pontos quentes”. Esses pontos quentes podem danificar o painel e reduzir sua vida útil. Portanto, é necessário evitar sempre que isso possa ocorrer.
Vida útil do painel
Inconsistências na geração de energia em um painel, causadas por sombreamento, podem levar ao aumento do desgaste em algumas áreas. Isto pode reduzir a vida útil do painel a longo prazo.
Retorno do investimento
Uma vez que a eficiência e a vida útil dos painéis podem ser afetadas pelo sombreamento, isto pode ter um impacto no retorno do investimento e no retorno financeiro. Se os painéis não gerarem energia de forma ideal devido ao sombreamento, poderá demorar mais tempo a recuperar o investimento inicial.
Desequilíbrio na operação de inversos de rede e reguladores MPPT
Em inversos de rede ou reguladores MPPT, o sombreamento em um ou mais painéis pode criar um desequilíbrio no sistema. Os inversos normalmente funcionam com desempenho máximo do ponto de potência (MPPT), e se vários painéis apresentarem níveis de irradiância diferentes devido ao sombreamento, o inversor pode não funcionar de forma ideal, reduzindo a eficiência geral do equipamento e afetando a quantidade de energia gerada.
Avaliações e projeções incorretas
Antes de instalar um kit solar são realizadas avaliações para projetar a produção de energia e o retorno do investimento. Se o potencial sombreamento não for levado em consideração, estas projeções podem estar incorretas, por isso é essencial prestar atenção a este tipo de detalhes durante o planejamento e instalação de painéis solares.
Soluções para painéis solares com mau funcionamento devido a sombras
Na Damia Solar somos especializados em energia solar há mais de 10 anos, o que nos permitiu conhecer a fundo ao longo dos anos todos os fatores que podem afetar uma instalação solar e também as soluções e ajustes a serem feitos para que estes Façam não aconteça novamente. Um dos principais fatores que nos chamou a atenção na época e que tem ganhado importância são as sombras nos painéis solares. Pois conseguimos analisar como uma pequena sombra em um canto de um dos painéis afetou muito o desempenho não só daquele painel, mas de toda a montagem.
Os problemas mais comuns detetados até agora foram por 5 motivos:
Excesso de consumo por parte do usuário
Um dos principais motivos é o elevado consumo que ocorre na instalação, ultrapassando a capacidade para a qual a instalação foi projetada. Ou, porque se trata de um equipamento que foi criado por partes, sem conhecer bem o consumo de energia de cada um dos aparelhos ou dispositivos eletrónicos ligados, ou porque o equipamento foi utilizado durante demasiadas horas sem ter em conta que o kit solar ou a instalação tem algumas margens de uso que devem ser atendidas. No primeiro caso, pedimos ao cliente que nos envie fotos das placas ou etiquetas de cada aparelho ou modelo para saber exatamente o consumo horário que tem. E no segundo caso, o cliente é informado deste facto e são oferecidas soluções como aumentar o número de painéis ou substituir um eletrodoméstico por outro com melhor classe energética e, portanto, menor consumo.
Utilização de aparelhos antigos com consumo superior ao esperado
No caso de se detetar que algum dos aparelhos utilizados pelo cliente tem mais de 15 anos de vida e não for encontrada causa de consumo excessivo por parte do cliente, deverá ser observado o consumo específico deste aparelho num determinado dia. Muitas vezes, para poupar dinheiro, os clientes utilizam frequentemente dispositivos que lhes foram dados por não os utilizarem ou que renovaram na sua casa habitual. As avarias em termos de consumo elétrico excessivo aparecem nos dispositivos ao longo do tempo. Tornando-se muito ineficiente e afetando as previsões dos equipamentos solares devido a uma demanda energética muito superior ao esperado.
Usando secções transversais de cabo incorretas
Problemas operacionais por perda de tensão e superaquecimento também são comuns devido ao uso de cabos muito finos sem levar em conta a quantidade de energia que o número total de painéis solares instalados deve suportar Isto ocorre principalmente em instalações realizadas através da compra de cada componente separadamente e nas quais o cliente não levou em consideração que a energia do circuito é de corrente contínua e, portanto, requer uma secção de cabo muito maior do que a utilizada em corrente alternada. Esse erro também pode ser observado em instalações realizadas por eletricistas com pouco conhecimento em energia solar.
Painéis solares com má orientação e inclinação
A orientação e inclinação dos painéis solares é fundamental para garantir que recebam a maior quantidade de radiação solar. Sem placas bem direcionadas ao sol não haverá a geração de energia prevista no estudo inicial. Portanto, outro fator que costumamos analisar é este para confirmar se a energia gerada está dentro dos parâmetros normais para a latitude do local, ambiente e mês do ano.
Falta de manutenção
A falta de manutenção em equipamentos solares também é muito comum, sendo duas as mais comuns. Por um lado, a falta de limpeza da superfície de vidro dos painéis solares, o que impacta na boa geração de energia e na perda por reflexão. Por outro lado, é comum ver o problema em baterias de ácido aberto que exigem que sejam preenchidas com água destilada para manter o nível de eletrólito entre o máximo e o mínimo indicado pelo fabricante. Se permanecerem abaixo do nível prejudicará a capacidade de acumulação, bem como afetará a vida útil destas baterias.
Sombras em painéis solares
Atualmente é cada vez maior o número de instalações de kits solares cujo problema no seu funcionamento reside no facto dos painéis solares terem sido colocados incorretamente, mas não por má orientação ou inclinação mas sim por sombras. Ou seja, estavam localizados em locais onde existiam sombras em algum momento do dia ou onde não tinha sido respeitado o espaço mínimo entre filas de painéis solares. Esta foi a principal razão para a criação deste novo blog focado neste aspeto, bastante desconhecido dos utilizadores, mas cujo resultado em termos de desempenho global do equipamento solar pode ser devastador.
