Para obter o máximo de energia de um painel fotovoltaico não depende apenas da qualidade do módulo, mas também da instalação adequada. Para alcançar o máximo de energia, geralmente é necessário capturar o máximo possível de luz solar e minimizar as perdas, isso torna um sistema mais eficiente quando ele for instalado corretamente.
☼ Caminho do Sol
Em geral, o máximo de energia pode ser alcançado quando a irradiância do sol é perpendicular à superfície do módulo. Obviamente, isso nem sempre é possível com um sistema de montagem fixa, mas para uma instalação perfeita, o caminho do sol durante um ano deve ser levado em consideração.
Existem dois conceitos principais, a altitude do sol e o azimute. A altitude representa a altura máxima do sol em diferentes estações e se refere ao seu grau. Normalmente, a altitude máxima do sol é todos os dias por volta do meio-dia, embora varie dependendo da estação. No inverno, a altitude do sol é mínima e no verão é vice-versa.
Em suma, a radiação solar total que recebemos, seja ela direta, difusa, ou refletida, tem sua intensidade máxima diária no meio-dia solar. Nesse momento, os raios do sol estão se projetando na direção Norte-Sul no meridiano local e atinge seu ponto máximo em torno de 1.000 W/m²
A quantidade de radiação que chega até ao solo irá variar conforme vários fatores, como localização geográfica, estação do ano e condições atmosféricas. Assim a potência de um gerador FV depende diretamente do ângulo de inclinação e orientação.
A escolha do local em que o arranjo fotovoltaico deverá ser instalado é um dos fatores determinantes para o melhor desempenho do SFCR – (Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede ). Em áreas urbanas, estudos mais precisos do ângulo de inclinação e orientação azimutal do painel são relevantes.
Com análises realizadas por meio de simulações computacionais com o software PV * SOL premium, considerando não somente os dados da radiação incidente no plano inclinado, permitem o cálculo do impacto da orientação do arranjo. Em geral, há uma faixa relativamente ampla de inclinações e orientações azimutais do arranjo FV em que as perdas anuais não ultrapassam 2% da energia produzida, isto é, com inclinação igual à latitude e azimute 0 (orientado para o norte geográfico).
Mesmo para inclinações e orientações do arranjo FV diferentes das condições consideradas ideais, a energia anual pode apresentar os mesmos resultados ou perdas mínimas frente ao desempenho anual. Esses fatores são importantes nas análises de viabilidade econômica dos SFCR.
Finalmente, o rendimento do sistema solar instalado em KWh / KW representa a precisão da instalação; em outras palavras, uma instalação perfeita em um determinado local tentará atingir uma energia máxima em KWh por matriz de potência instalada em KW.
⌜ Uma instalação Perfeita ⌟
A instalação perfeita significa que o sombreamento na superfície do módulo durante um dia e a luz do sol mais forte em um dia perpendicular à superfície do módulo são evitados. Portanto, a instalação perfeita é possível se os módulos estiverem de acordo com o caminho do sol, a melhor instalação é aquela em que, em média, a maior parte da energia é obtida durante o ano ou no máximo (KWh / KW.ano).
Outro fator é, claro, espaço suficiente para a limpeza dos módulos, manutenção e instalação. Em outras palavras, a disposição da matriz também é importante.
Por outro lado, a inclinação do painel fotovoltaico deve ser próxima à elevação média para encontrar a maior energia possível durante um ano. Por exemplo: se a inclinação for definida para 25 graus, o painel fotovoltaico será perpendicular aos raios do sol no verão, mas não nos outros meses, e se a inclinação for definida para 15 graus, o painel fotovoltaico será perpendicular ao raios de sol no inverno, mas não nos outros meses. Felizmente, o software de design e simulação para sistemas fotovoltaicos oferece a melhor inclinação para sistemas de montagem fixa.
☑ Instalação em Telhado
Dependendo da forma e da área limitada do telhado, os módulos devem ser dispostos de acordo com certos critérios. Os telhados inclinados apresentam um cenário simples: na maioria dos casos, os módulos devem ficar na superfície; em outras palavras, a inclinação dos módulos será como a inclinação do telhado, mas evitar sombras é uma regra geral que deve ser levada em consideração.
No entanto, o conceito de instalação em um telhado inclinado é o mesmo para todos os tipos, mas se você se referir ao material do telhado, o método de montagem é diferente. Não é recomendável utilizar estruturas para o aumento da inclinação dos módulos quando são instalados em telhados e a melhor estratégia é acompanhar a própria inclinação das telhas, mesmo que pequena.
Uma instalação bidirecional ou uma instalação leste-oeste pode ser uma boa escolha se o formato do telhado estiver alinhado na direção leste-oeste. Nesse caso, a energia poderia ser obtida por um período mais longo durante o dia, em comparação com uma instalação unilateral voltada para o sul.
☑ Instalação em Solo
Basicamente, o conceito do sistema de montagem em solo é o mesmo do telhado. No entanto, pode haver mais flexibilidade no arranjo com instalação mecanizada, estacas de aço servem de suporte para os painéis fotovoltaicos.
A maior parte dos serviços para a construção de uma usina solar fotovoltaica está associada a montagens eletromecânicas e elétricas porém, se tratando de grandes projetos como montagem em solo uma engenharia civil eficiente evitará surpresas durante a construção que podem onerar a obra ou mesmo inviabilizar o projeto.
Uma particularidade da construção de usinas solares é a cravação de um amplo número de estacas, em distâncias e profundidades uniformes ao longo de todo o terreno. Cravação de estacas é etapa crítica na construção de usinas solares!
Devido as variações de composição do solo, umidade e temperatura a resistividade do solo pode variar. Um ensaio é importante para definir as soluções de sistemas de aterramento da usina.
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