Qual a melhor inclinação para um módulo fotovoltaico?

Fonte: Portal Energia by Pedro Reis

Este artigo aborda de forma simplificada o conceito de inclinação e quais os impactos que ela causa no desempenho dos módulos fotovoltaicos.

Na hora de instalar um módulo fotovoltaico existem vários fatores importantes que devem ser considerados. A inclinação de um módulo fotovoltaico é uma característica importantíssima e pode influenciar diretamente no desempenho do mesmo.

Figura 1: Inclinação dos módulos fotovoltaicos - Fonte: Portal Energia

Assim para tirar o máximo proveito do seu sistema fotovoltaico é altamente recomendado que os módulos sejam instalados na orientação e inclinação ideais.

No entanto a inclinação não é tão linear como pode parecer, é que devido ao fato dos raios solares não serem constantes durante o dia e período do ano, portanto temos que levar isso em consideração.

Fatores que influenciam na inclinação ideal de um módulo fotovoltaico

Para calcular a inclinação ideal para um módulo fotovoltaico temos que levar em consideração as horas de luz durante o dia, que dependem da estação do ano. Pois durante o verão não temos as mesmas horas de sol disponíveis que de inverno.

O ângulo a que o módulo deverá ficar inclinado também vai depender da latitude onde o mesmo será instalado. Por exemplo, no hemisfério norte do planeta, à medida que nos afastamos da linha do equador, o sol está mais baixo a nível do horizonte. Para o hemisfério sul acontece o contrário, o sol está mais alto relativamente ao horizonte.

Figura 2: Variação da inclinação da terra em relação ao sol - Fonte: Portal Energia

• Hemisfério Norte – América do Norte, América Central, Parte de África, Europa, Ásia, Polo Norte. Nos países deste hemisfério os módulos fotovoltaicos devem ficar instalados inclinados para o Sul.

• Hemisfério Sul – Parte de África, América do Sul, Antártida, Oceania. Nos países deste hemisfério os módulos fotovoltaicos devem ficar instalados inclinados para o Norte.

Mas qual a inclinação que o painel solar deve ter?

Geralmente os instaladores recorrem à latitude onde estão situados para calcular a inclinação ideal dos módulos fotovoltaicos. Assim, os módulos são instalados com um ângulo igual ao da latitude da zona em que se encontram, conseguindo assim um rendimento estável durante todo o ano. Se bem que no verão é sempre superior, quando comparado com o inverno!

Assim, para uma boa eficiência energética dos módulos fotovoltaicos durante o inverno, os mesmos deverão ficar com uma inclinação superior, de 10-15 graus, relativamente ao ângulo de latitude onde vão ficar instalados, pois os raios solares possuem uma maior horizontalidade.

Agora, de verão, devemos fazer o oposto do inverno, ter uma inclinação inferior, de 10-15 graus, relativamente ao ângulo de latitude onde vão ficar instalados, portanto no verão os módulos podem ficar mais horizontais, assim as horas de sol são melhor aproveitadas, pois é quando o sol está mais alto no céu.

Como resolver o problema de inclinação dos painéis solares durante a estação do ano?

Uma forma de resolver essa diferença entre os ângulos que o painel solar deve ter nos meses de inverno e verão é através dos sistemas mecânicos de rastreamento solar, tecnicamente conhecidos como Solar-Trackers. Estes podem-se orientar consoante a direção do sol, garantindo assim o máximo proveito dos raios solares.

Figura 3: Ilustração de um solar-tracker de 2 eixos - Fonte: Portal Solar

O problema é que estes não dão para instalar nos telhados das casas normais. Apenas no solo, ou em coberturas horizontais, como lajes.

É que estes sistemas mecânicos permitem que os módulos mantenham sempre a inclinação correta mediante a posição do sol, bem como durante a estação do ano em que se encontra.

Outra situação é que o valor deles é bem superior aos painéis solares tradicionais fixos. Acabando por não ser um sistema adequado para pequenas instalações.

Mas e se eu não posso mudar a inclinação dos meus módulos sazonalmente?

A tabela abaixo mostra a inclinação ideal aproximada para cada faixa de latitudes, de forma a se obter o melhor rendimento médio mensal durante o ano.

Tabela 1: Ângulo de inclinação ideal para faixa de latitude - Fonte: Academia do Sol

Ao fim podemos concluir que não existe uma inclinação ótima, devido a variação da altura do sol no horizonte, mas podemos encontrar técnicas e artifícios para otimizar a produção, ou numa média anual, ou em meses específicos.