Como calcular a distância mínima entre painéis fotovoltaicos?

Conteúdo：

1. Introdução
2. Por que a distância entre os painéis solares é importante?
3. Quais fatores devem ser considerados ao instalar painéis solares?
4. Como calcular a distância mínima de instalação para painéis solares?
5. Leis e regulamentos relevantes sobre a distância da borda do painel
6. Conclusão

1. Introdução

Com o aumento da atenção global às energias renováveis, os sistemas fotovoltaicos solares tornaram-se uma solução energética popular. No entanto, um fator crucial, mas frequentemente negligenciado ao instalar painéis solares, é a distância ideal entre eles. Este artigo explora a importância do espaçamento entre os painéis, métodos para determinar a distância ideal e as regulamentações relacionadas.

2. Por que a distância entre os painéis solares é importante?

No design de sistemas fotovoltaicos, o espaçamento entre os painéis solares é um fator-chave que afeta diretamente o desempenho do sistema, incluindo a recepção de luz, dissipação de calor e conveniência para manutenção. O espaçamento adequado entre os painéis não só aumenta a eficiência energética, como também prolonga a vida útil do sistema. Os principais motivos são os seguintes:

• Efeito de Ponto Quente e Gestão Térmica: O efeito de ponto quente pode causar superaquecimento localizado nos painéis fotovoltaicos (FV), reduzindo sua eficiência e potencialmente danificando os módulos. Pesquisas recentes da Universidade Estadual de Portland e da Universidade de Utah descobriram que, para cada aumento de 1°C na temperatura, a eficiência dos módulos FV pode diminuir de 0,3% a 0,5%. Portanto, manter um espaçamento adequado facilita o fluxo de ar e a dissipação de calor, reduzindo efetivamente o risco de pontos quentes e melhorando a eficiência geral de geração de energia.

• Prevenção de Sombras e Obstruções: Durante o nascer e o pôr do sol, o ângulo da luz solar é mais baixo e, se o espaçamento entre os painéis for insuficiente, os painéis da frente podem lançar sombras sobre os painéis da fileira traseira, reduzindo sua eficiência de geração. Um espaçamento bem projetado garante que cada painel receba radiação solar adequada, minimizando o impacto negativo das sombras na geração de energia e otimizando o desempenho geral do sistema.

• Aprimoramento da Estabilidade e Segurança do Sistema: Um espaçamento adequado pode reduzir o risco de colisões físicas e danos aos painéis fotovoltaicos devido ao vento ou outros fatores ambientais. Se os painéis forem instalados muito próximos uns dos outros, pode haver um aumento do estresse estrutural entre os painéis, afetando a estabilidade e a segurança a longo prazo do sistema. O design correto do espaçamento ajuda a evitar esses problemas potenciais, garantindo a estabilidade e a segurança do sistema.

• Manutenção e Limpeza: O espaçamento entre os painéis fotovoltaicos também influencia a facilidade de limpeza e manutenção. Se o espaçamento for muito estreito, poeira, folhas ou outros contaminantes podem se acumular entre os painéis, dificultando a limpeza. Um espaçamento adequado reduz o acúmulo de detritos, simplificando o processo de limpeza e mantendo o desempenho ideal dos painéis fotovoltaicos.

3. Quais fatores devem ser considerados ao instalar painéis solares?

• Tamanho e Configuração do Painel: Os painéis solares estão disponíveis em vários tamanhos e configurações, geralmente com 60 ou 72 células. A escolha do tamanho e configuração adequados deve basear-se no espaço disponível e nas necessidades energéticas esperadas.
• Orientação do Painel: Para maximizar a radiação solar, a orientação dos painéis é crucial. Idealmente, os painéis devem ser instalados em uma superfície voltada para o sul. No entanto, a latitude geográfica, o possível sombreamento e o ângulo de inclinação dos painéis também devem ser considerados para garantir a geração ideal de energia.
• Evitar Sombreamento: Garantir que não haja sombreamento entre os painéis solares é fundamental para uma produção de energia estável. Recomenda-se um espaço de aproximadamente 10-15 cm para evitar problemas de sombreamento entre os painéis.
• Ângulo de Inclinação do Painel: O ângulo de inclinação dos painéis deve ser ajustado para capturar a máxima radiação solar. Esse ângulo depende da latitude do local de instalação. O ajuste correto do ângulo de inclinação dos painéis de acordo com a localização geográfica pode aumentar a eficiência energética.
• Planejamento de Espaço: Além do espaço necessário para os próprios painéis, é preciso considerar o espaço para outros componentes do sistema, como inversores e baterias de armazenamento. Um planejamento preciso do espaço total de instalação é necessário para evitar problemas durante a instalação.

Ao projetar um sistema de painéis solares, além dos cinco fatores principais mencionados acima, fatores ambientais e estruturais também devem ser considerados. Estes incluem o impacto do vento e da pressão do vento no sistema, drenagem de neve e água da chuva, roteamento de cabos e a estabilidade da estrutura de montagem, todos os quais podem afetar significativamente a eficiência geral dos painéis solares.

4. Como Calcular a Distância Mínima de Instalação para Painéis Solares?

Projetar o espaçamento adequado para sistemas fotovoltaicos inclinados ou montados no solo pode ser um desafio e até problemático. Garantir a precisão desse espaçamento é fundamental para evitar o sombreamento não intencional dos módulos na frente de cada fileira, o que pode levar a um desempenho insatisfatório do sistema e à insatisfação dos clientes. A compensação excessiva também é um problema, pois pode desperdiçar espaço valioso e reduzir a eficiência geral do sistema.

Para calcular o espaçamento entre fileiras de painéis solares, primeiro é necessário determinar a diferença de altura entre a parte traseira do módulo e o solo. Neste exemplo, usamos um módulo da Maysun Solar com largura de 39,41 polegadas e um ângulo de inclinação de 15°. Aqui estão os passos detalhados para o cálculo:

1. Calcule a Diferença de Altura

Fórmula de cálculo:

Diferença de Altura = Sen(Ângulo de Inclinação) × Largura do Módulo

Exemplo:

• Largura do Módulo: 39,41 polegadas
• Ângulo de Inclinação: 15°

Cálculo:

Diferença de Altura = Sen(15°) × 39,41 ≈ 10,2 polegadas

Arredondado, a Diferença de Altura é de 10 polegadas.

2. Calcule o Espaçamento entre Fileiras de Módulos

Para calcular o espaçamento entre fileiras de módulos, é necessário usar o ângulo de altitude solar, que pode ser obtido de um programa de gráfico solar.

Exemplo:

• Escolha o período das 9h às 15h durante o solstício de inverno como o pior cenário.
• De acordo com o gráfico solar, o ângulo de altitude solar é de 17°.

Cálculo:

Espaçamento entre Fileiras de Módulos = Diferença de Altura / Tan(17°) = 10 / Tan(17°) ≈ 32,7 polegadas

Arredondado, o Espaçamento entre Fileiras de Módulos é de 33 polegadas.

3. Considere a Correção do Ângulo Azimutal

A seguir, considere o ângulo azimutal e aplique uma correção para calcular o espaçamento mínimo entre fileiras de módulos. Suponha que a correção do ângulo azimutal seja de 44°.

Cálculo:

Espaçamento Mínimo entre Fileiras de Módulos = Espaçamento entre Fileiras de Módulos × Cos(44°) = 33 × Cos(44°) ≈ 23,7 polegadas

Arredondado, o Espaçamento Mínimo entre Fileiras de Módulos é de 24 polegadas. Isso significa que, em alguns casos, você pode aumentar o espaçamento entre fileiras, resultando em uma economia significativa de espaço, com potencial para aumentar o tamanho do sistema em até 27% em sistemas de telhados apertados ou em grandes sistemas comerciais.

4. Calcule a Largura da Fileira

O cálculo final ajuda a configurar o arranjo em layouts de CAD. Esse cálculo determina a distância da borda traseira de uma fileira à borda traseira da próxima fileira, ou seja, a largura da fileira.

Cálculo:

Largura da Fileira = Espaçamento Mínimo entre Fileiras de Módulos + Cos(Ângulo de Inclinação) × Largura do Módulo
= 24 + Cos(15°) × 39,41 ≈ 62 polegadas

Seguindo esses passos de cálculo, você pode determinar efetivamente o espaçamento ideal entre painéis solares, otimizando o layout do sistema e a utilização do espaço. Esses cálculos ajudam a tomar decisões mais informadas durante a fase de projeto e melhoram a eficiência geral do sistema.

5. Leis e Regulamentos Relevantes para Distâncias de Limite de Painéis Solares

Ao instalar sistemas de painéis solares, é crucial considerar não apenas o espaçamento entre os painéis e os ângulos de instalação, mas também cumprir com os requisitos das autoridades locais em relação à distância entre os painéis solares e os limites de propriedade.

1. Itália

Na Itália, a distância entre os painéis solares e os limites da propriedade é regulamentada pelo Código Civil, especificamente pelo Artigo 889. Esta lei determina que os painéis solares devem ser instalados a pelo menos dois metros de distância dos limites de propriedade. Além disso, as regulamentações locais podem variar conforme a região ou província, sendo essencial verificar as leis locais antes da instalação.

Para sistemas solares montados no solo, o Decreto Legislativo (DL 17/2022) especifica áreas adequadas para essas instalações. Por exemplo, sistemas montados no solo podem ser instalados em áreas agrícolas dentro de 300 metros de zonas industriais, comerciais e de pedreiras, bem como a 150 metros de rodovias. Requisitos de distância para painéis solares incluem:

• Uma distância mínima de 3 metros entre edifícios adjacentes.
• Uma distância mínima de 10 metros entre paredes opostas de edifícios e janelas (conforme Decreto Ministerial nº 1444/1968).
• Qualquer tubulação necessária deve estar a pelo menos um metro do limite de propriedade.

2. França

Na França, a instalação de painéis solares é regida por regulamentos nacionais e códigos de planejamento urbano local (PLU - Plano Local de Urbanismo). Regulamentos específicos e requisitos de distância incluem:

• Permissão de Construção: Normalmente, sistemas solares em telhados não exigem permissão de construção. No entanto, se o sistema estiver em uma área protegida (como próximo a edifícios históricos) ou alterar a aparência do edifício, uma licença é necessária.
• Distância do Vizinho: Os regulamentos nacionais não definem uma distância uniforme dos painéis solares para propriedades vizinhas; geralmente, isso é determinado pelos códigos de construção locais. Recomenda-se manter uma distância de pelo menos 3 metros para evitar problemas de sombreamento e conflitos com vizinhos.
• Restrições de Altura: Em alguns casos, os painéis solares instalados em telhados não devem exceder 30 centímetros acima da altura do telhado. Regras específicas variam conforme os códigos de construção locais.
• Avaliação de Impacto Ambiental: Para projetos solares maiores, especialmente sistemas montados no solo, pode ser necessária uma avaliação de impacto ambiental e a obtenção de licenças ambientais.

3. Alemanha

Na Alemanha, as instalações de painéis solares são regulamentadas pelo Código Federal de Construção (BauGB), além das regulamentações estaduais específicas e da Lei de Fontes de Energia Renovável (EEG). Os principais requisitos de distância incluem:

• Distância do Vizinho: De acordo com o Código Federal de Construção, sistemas solares em edifícios geralmente não requerem permissões especiais, mas devem garantir que a distância entre os painéis solares e os edifícios vizinhos não cause efeitos adversos (como problemas de sombreamento). As distâncias recomendadas geralmente variam de 1,5 a 3 metros, com requisitos específicos conforme os códigos de construção locais.
• Permissões de Construção: Sistemas solares em telhados geralmente não necessitam de permissões especiais de construção, mas sistemas montados no solo podem exigir permissões, dependendo do tamanho e da localização do projeto.
• Restrições de Altura: Códigos de construção locais especificam que a altura dos painéis solares não deve exceder uma determinada faixa, especialmente para instalações em telhados, geralmente não mais do que 30 a 50 centímetros acima da altura do telhado.

Regulamentos Locais: Os estados podem ter suas próprias regras. Por exemplo, a Baviera e Baden-Württemberg têm regulamentações mais rigorosas para instalações de sistemas solares, exigindo permissões especiais em certas situações.

6. Conclusão

Garantir a distância mínima de instalação entre os painéis solares é um passo crucial no design do sistema, afetando diretamente a eficiência energética, a dissipação de calor e a conveniência da manutenção. Um design de espaçamento adequado pode otimizar a absorção de luz e a ventilação, reduzir os efeitos de sombreamento e minimizar os riscos de possíveis danos estruturais. Além disso, cumprir as leis e regulamentos locais é essencial para garantir a legalidade e a conformidade do sistema. Portanto, ao planejar um sistema solar, é vital considerar os fatores ambientais, o layout do sistema e as regulamentações locais para garantir desempenho ideal e estabilidade a longo prazo.

Desde 2008, a Maysun Solar tem se dedicado à produção de módulos fotovoltaicos de alta qualidade. Nossa linha de painéis solares, incluindo os painéis IBC, HJT, TOPCon e as estações solares de varanda, é fabricada com tecnologia avançada, oferecendo excelente desempenho e qualidade garantida. A Maysun Solar estabeleceu com sucesso escritórios e armazéns em muitos países e construiu parcerias de longo prazo com os melhores instaladores! Para obter as últimas cotações de painéis solares ou para qualquer dúvida relacionada a fotovoltaica, entre em contato conosco. Estamos comprometidos em atendê-lo, e nossos produtos oferecem uma garantia confiável.

Referência:

Peloi, V., & Peloi, V. (2024, August 22). Distanza tra pannelli fotovoltaici: qual è la migliore? Otovo Italia | Blog Fotovoltaico in Italia. https://www.otovo.it/blog/distanza-pannelli-fotovoltaici/#ecco-cosa-ha-scoperto-un-gruppo-di-ricercatori

Renewables, G. (2024, March 18). Determining Module Inter-Row spacing. Greentech Renewables. https://www.greentechrenewables.com/article/determining-module-inter-row-spacing

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