La scienza dietro l’orientamento dei pannelli solari
I pannelli solari trasformano la luce solare in energia elettrica attraverso l’effetto fotovoltaico. I pannelli solari creano la maggior quantità di energia quando sono rivolti verso il sole nella direzione del suo percorso - sud nell'emisfero settentrionale e nord nell'emisfero meridionale. Va sottolineato, tuttavia, che i pannelli solari rivolti a nord-non sono inutili. Dinamica della radiazione solare:
Dinamica della radiazione solare:
Il percorso del sole cambia a seconda della latitudine geografica e della stagione. Alle latitudini più basse (ovvero più equatoriali), il sole è generalmente più alto nel cielo, quindi i sistemi rivolti a nord- possono facilmente sfruttare abbastanza energia solare durante l'anno. Ad esempio, nell'Australia settentrionale, i sistemi rivolti a nord-hanno un rendimento pari a circa il 70-80% dell'efficienza dei sistemi rivolti a sud.
Punto importante: alle latitudini più elevate (nord Europa), i pannelli rivolti a nord- continuano a produrre energia, ma vedranno una produzione ridotta (riduzione di circa il 30-50%), il che significa che possono essere utilizzati per un fabbisogno energetico parziale.
Ripartizione delle perdite di energia:
|
|
Produzione energetica (rispetto a Sud/Nord) |
Perdita (%) |
|---|---|---|
| Vero Sud/Nord |
100% |
0% |
| Sud-est/sud-ovest |
92% |
~8% |
| Est/Ovest | 85% | ~15% |
| Nord (NH). |
70% |
~30% |
Quando-i pannelli rivolti a nord sono una scelta fattibile?
A. Regioni a-latitudine bassa
Nelle zone tropicali e subtropicali (ad esempio, Sud-Est asiatico, Australia settentrionale), i pannelli esposti a nord- prosperano grazie alle condizioni costantemente soleggiate. Per esempio:
Australia settentrionale:I sistemi rivolti a nord- possono compensare circa il 70% del fabbisogno energetico per famiglia ogni anno e il picco di produzione si verifica durante il pomeriggio, in coincidenza con la domanda.
India:I progetti solari sui tetti di Mumbai possono raggiungere un'efficienza del 65-75% con i pannelli esposti a nord a causa della variazione stagionale limitata.
B. Vincoli di spazio
In assenza di tetti rivolti a sud-, l'installazione sui tetti rivolti a nord-conserva la copertura:
Tetti urbani:In città come Singapore, i pannelli rivolti a nord-si inseriscono in spazi limitati senza mettere a rischio la stabilità strutturale.
Tracker a doppio asse-:Un sistema sofisticato orientato a modificare stagionalmente l'inclinazione del pannello, correggendo la mancanza di orientamento angolare e consentendo una produttività maggiore del 15-20%.
C. Sistemi ibridi
Vantaggi dei sistemi solari-esposti a nord
Efficacia dei costi:
Diminuisce la dipendenza dalla costosa area del tetto esposta a sud-.
Funziona con attrezzature di montaggio standard senza costi di inclinazione aggiuntivi.
Vantaggio ambientale:
Riduce l'impronta di carbonio anche con un'efficienza moderata. Promuove la stabilità della rete nelle aree con ampia penetrazione delle fonti rinnovabili.
Convenienti installazioni graduali:
Perfetto per installazioni graduali (ad esempio, aggiungendo successivamente pannelli alle aree ombreggiate rivolte a nord).
Domande frequenti
D: I pannelli rivolti a nord- necessitano di attrezzature speciali?
R: No. Funzionano proprio come qualsiasi normale inverter e pannello. Ma gli inverter MPPT (Maximum Power Point Tracking) massimizzeranno la cattura di energia regolando dinamicamente la tensione e la corrente.
D: Come si riduce la perdita di energia?
A: Ottimizzazione dell'inclinazione: regola l'angolo in base alla tua latitudine (ad esempio, 30 gradi nelle regioni a 30 gradi N, sarebbe 30 gradi).
Rivestimenti anti-riflesso: aumenta la cattura della luce del 5-10%.
Pulire regolarmente: la pulizia di polvere e detriti consente un assorbimento di energia pari al 95% + .
D: I pannelli rivolti a nord-sono durevoli?
R: Sì, oggi i pannelli sono in grado di resistere a variazioni estreme di temperatura (da -40ºC a +85ºC) nonché alle tempeste di grandine. Esistono certificazioni, come IEC 61215, che ne verificano anche l'affidabilità.
Case study: parco solare-esposto a nord in Germania
Conclusione:-pannelli solari rivolti a nord-Sì, funzionano!
Nonostante i progetti rivolti a sud- raggiungano la massima efficienza, ci sono alcune circostanze limitate in cui i moduli rivolti a nord- sono pratici:
- Alle basse latitudini, la produzione sarà quasi ottimale.
- Sui tetti che non hanno molto spazio disponibile. Questi tetti hanno opzioni limitate per massimizzare l'energia prodotta in-sito.
- Sistemi ibridi, in cui i costi possono essere praticamente bilanciati con la sostenibilità.
- L'ultimo pensiero è assumere un ingegnere/consulente solare per esaminare il potenziale solare nella tua zona e pianificare un sistema per la tua casa. L'attenzione e la tecnologia possono consentire un futuro sostenibile con un sistema di pannelli rivolto a nord-.
