Calcolatore dell'Angolo di Inclinazione dei Pannelli Solari: Miglior Angolo per i Pannelli Solari nella Mia Posizione

Chi Può Usare Questo Calcolatore dell'Angolo di Inclinazione dei Pannelli Solari?

Lo usano proprietari che progettano un impianto sul tetto o a terra, installatori che hanno bisogno di un controllo rapido, proprietari di baite isolate, di camper e di barche, insegnanti e studenti. Se riesci a trovare la tua latitudine, puoi usarlo. Il calcolatore aiuta anche se hai già dei pannelli e vuoi sapere quanta energia guadagneresti o perderesti con una piccola modifica dell'angolo. L'app per l'angolo fotovoltaico è utile anche in classe, perché mostra come il percorso del sole cambia il miglior angolo mese per mese. Se non conosci la tua latitudine, trovala prima con il Cercatore di Coordinate GPS.

Caratteristiche Principali

• Un'app gratuita di calcolatore dell'angolo fotovoltaico che funziona in qualsiasi browser, senza nulla da installare.
• Usa la tua posizione attuale, cerca un indirizzo, clicca sulla mappa o scrivi latitudine e longitudine.
• L'emisfero viene rilevato in automatico e la direzione dei pannelli è impostata sul sud geografico o sul nord geografico.
• Angolo di inclinazione ottimale per tutto l'anno, per l'estate e per l'inverno.
• Una tabella mese per mese con durata del giorno, altezza del sole a mezzogiorno, migliore inclinazione ed energia al tuo angolo.
• Tre impostazioni del cielo (soleggiato, medio, nuvoloso) perché la risposta si adatti al tuo clima.
• La mappa non ha una mappa di base per impostazione predefinita. Un interruttore in grassetto attiva strade, satellite o rilievo quando serve.
• Scarica un riepilogo in PDF con intestazione e filigrana di maplity.com.
• Una tabella degli angoli di estate, inverno e tutto l'anno per 100 città famose degli Stati Uniti e d'Europa.

Perché l'Angolo Conta

La luce del sole che arriva di sbieco si distribuisce su un'area più grande, quindi ogni centimetro quadrato riceve meno energia. La perdita segue il coseno dell'angolo tra la luce del sole e una linea tracciata perpendicolarmente al pannello. Se il sole è a 60 gradi da quella linea, il pannello riceve solo la metà della luce che riceverebbe di fronte al sole, perché cos 60° = 0,5. Lo scopo dell'inclinazione è tenere il sole il più vicino possibile all'incidenza diretta, per il maggior numero possibile di ore e di mesi.

Come Si Muove il Sole Durante l'Anno

L'asse della Terra è inclinato di circa 23,45 gradi. Per questo il punto della Terra dove il sole è allo zenit si sposta tra 23,45°N a giugno e 23,45°S a dicembre. Questo angolo si chiama declinazione solare. A mezzogiorno l'altezza del sole sull'orizzonte alla latitudine φ è:

A New York (latitudine 40,7°N) il sole di mezzogiorno arriva a circa 73 gradi sopra l'orizzonte a giugno e solo a circa 26 gradi a dicembre. I giorni durano 14,9 ore a giugno e 9,1 ore a dicembre. Tutto ciò che riguarda gli angoli estivi e invernali nasce da questa oscillazione.

Formula dell'Angolo di Inclinazione dei Pannelli Solari

Queste formule mostrano come calcolare l'angolo di inclinazione dei pannelli solari. Si usano nelle guide all'installazione e in questo calcolatore:

Qui φ è la tua latitudine in gradi (usa il valore assoluto nell'emisfero sud) e β è l'inclinazione rispetto all'orizzontale. Le ultime due regole valgono per il picco della stagione, non per tutto il semestre, ed è per questo che gli angoli del semestre nelle tabelle qui sotto sono più bassi per l'estate e vicini alla regola per l'inverno.

Come Calcolare a Mano l'Angolo di Inclinazione dei Pannelli Solari

1. Trova la tua latitudine. Per New York è 40,7° N.
2. Scegli il giorno. Il 21 giugno la declinazione è +23,45°, agli equinozi è 0° e il 21 dicembre è -23,45°.
3. Sottrai: il 21 giugno l'inclinazione di mezzogiorno è |40,7 - 23,45| = 17,3°. Agli equinozi è 40,7°. Il 21 dicembre è |40,7 + 23,45| = 64,2°.
4. Per un pannello fisso, usa la regola annuale: 3,7 + 0,69 x 40,7 = 31,8°.
5. Orienta il pannello verso il sud geografico (verso il nord geografico nell'emisfero sud).

Il metodo a mano punta il pannello verso il sole di mezzogiorno. Ignora il sole del mattino e della sera, la durata del giorno, l'atmosfera e le nuvole. Per questo il calcolatore qui sopra usa un modello di radiazione: per New York dà 32° per tutto l'anno, vicino al risultato a mano.

Perché Questo Calcolatore Usa un Modello di Radiazione

Il modello segue un metodo standard dei libri di ingegneria solare. Per ogni mese fa cinque cose:

1. Calcola la luce del sole sopra l'atmosfera dalla tua latitudine e dalla declinazione del sole.
2. Riduce quella luce per il percorso attraverso l'atmosfera. Il sole basso d'inverno attraversa più aria, quindi si perde più luce.
3. Applica la tua impostazione del cielo, che rappresenta quanto spesso le nuvole coprono il sole nel tuo clima.
4. Divide la luce in raggi diretti del sole e luce diffusa da tutto il cielo.
5. Somma la luce che raggiunge un pannello a ogni inclinazione da 0 a 90 gradi, poi sceglie l'inclinazione con il totale più alto per il periodo.

La luce diffusa non dipende molto dall'inclinazione, e le nuvole ne aumentano la quota. Per questo i luoghi nuvolosi hanno angoli ottimali più bassi dei luoghi soleggiati alla stessa latitudine.

Tabella dell'Angolo di Inclinazione dei Pannelli Solari per Latitudine

Questa tabella dell'angolo di inclinazione dei pannelli solari mostra l'angolo ottimale per pannelli rivolti verso l'equatore, in un clima medio. L'ultima colonna è la regola pratica annuale della formula qui sopra, così puoi confrontarla con il modello di radiazione. Gli angoli sotto 10° sono mostrati come 10° perché la pioggia possa lavare il vetro. Per l'emisfero sud usa la latitudine senza il segno e scambia le stagioni: l'estate va da ottobre a marzo.

Perché gli Angoli Estivi Sono Bassi

In estate il sole di mezzogiorno è alto nel cielo e i giorni sono lunghi. A 40°N il sole sorge molto a nord-est, a circa 58 gradi a est del nord, e tramonta a nord-ovest. Un pannello ripido rivolto a sud è quasi di taglio rispetto a quel sole del mattino presto e della sera tardi. Un pannello più piatto lo cattura. Anche la luce estiva è un po' più diretta, ma una gran parte è ancora diffusa, e la luce diffusa raggiunge un pannello piatto da tutto il cielo.

Cosa Dicono i Numeri

Per il semestre estivo (da aprile a settembre al nord) il calcolatore dà 13° a 40° di latitudine e 22° a 50° di latitudine. È circa da un terzo alla metà della latitudine. Se ti interessa solo il picco dell'estate, il mese migliore è giugno, quando la migliore inclinazione per New York è circa 0°, quasi piatta. La vecchia regola "latitudine meno 15 gradi" è un po' ripida per tutto il semestre, ma è una scelta sicura per un'inclinazione fissa estiva.

Consigli Pratici per l'Estate

• Non scendere sotto 10 gradi. Pannelli più piatti trattengono acqua e polvere sul vetro.
• I pannelli caldi producono meno. I pannelli in silicio perdono circa lo 0,3 o 0,4 per cento di potenza per ogni grado Celsius sopra i 25°C, quindi lascia uno spazio dietro il pannello per l'aria.
• Nell'emisfero sud l'angolo estivo vale da ottobre a marzo.
• Vicino all'equatore il sole passa quasi sopra la testa, quindi una piccola inclinazione da 10 a 15 gradi va bene tutto l'anno.

Perché gli Angoli Invernali Sono Ripidi

In inverno il sole di mezzogiorno è basso. A 40°N, il 21 dicembre, è solo a circa 26 gradi sopra l'orizzonte. Per guardare quel sole basso, il pannello deve essere molto inclinato, vicino a 64 gradi solo per il sole di mezzogiorno. Un'inclinazione ripida riduce anche la luce che rimbalza sul vetro con un angolo radente e fa scivolare via polvere e acqua. Il miglior angolo per i pannelli solari in inverno è di solito la tua latitudine più 10 o 15 gradi.

Cosa Dicono i Numeri

Per il semestre invernale (da ottobre a marzo al nord) il calcolatore dà 54° a 40° di latitudine e 62° a 50° di latitudine. A dicembre, il mese più buio, la migliore inclinazione per New York è circa 65°. L'energia invernale è poca anche con il miglior angolo, quindi il guadagno viene dal rendere un po' più alto un numero basso.

Neve, Giorni Corti e Sistemi Isolati dalla Rete

• La neve scivola via dai pannelli ripidi. La neve fresca a terra riflette dal 60 al 90 per cento della luce, e i pannelli ripidi ne raccolgono molta.
• I sistemi isolati devono reggere il mese peggiore. Se alimenti una baita, una barca o una pompa con le batterie, scegli l'angolo invernale, così il mese più buio decide il tuo progetto.
• Le case collegate alla rete guardano l'energia annua, quindi l'angolo di tutto l'anno è di solito migliore.
• Le strutture molto ripide prendono più vento. Rispetta i limiti del produttore del supporto e il regolamento edilizio locale.

Scegli un Angolo Fisso

Un pannello fisso ha bisogno di un angolo che funzioni in ogni stagione. Il calcolatore trova l'angolo che massimizza l'energia totale sull'anno. È minore della tua latitudine perché l'estate porta più energia dell'inverno. La curva è piatta vicino alla cima: per New York, un errore di 5 gradi costa solo circa il 0,3 per cento e un errore di 10 gradi circa il 1,1 per cento. Scegli l'angolo più vicino che il tuo tetto o la tua struttura permette.

Regola con le Stagioni

La tabella mostra cosa guadagna New York cambiando l'inclinazione durante l'anno, rispetto a un solo angolo fisso.

Due cambi l'anno raccolgono quasi tutto il guadagno possibile. Quattro cambi aggiungono molto poco. I cambi mensili valgono la fatica solo per un impianto di ricerca o per un inseguitore solare.

Quale Inclinazione per Quale Obiettivo

Verso Dove Devono Guardare i Pannelli Solari?

Orienta i pannelli verso l'equatore: il sud geografico nell'emisfero nord e il nord geografico nell'emisfero sud. Usa la direzione geografica, non la lettura di una bussola, perché il nord magnetico differisce dal nord geografico fino a circa 20 gradi a seconda del luogo. Come guida approssimativa, un errore di direzione di 15 gradi costa dall'1 al 2 per cento dell'energia annua, 30 gradi costano dal 3 al 5 per cento e 45 gradi costano dall'8 al 12 per cento. Un tetto rivolto a est o a ovest perde dal 15 al 20 per cento, ma produce di più al mattino o alla sera, e questo può andare bene per le case che usano la maggior parte dell'energia in quelle ore.

Angolo di Inclinazione dei Pannelli Solari in 50 Città degli Stati Uniti

Angolo di Inclinazione dei Pannelli Solari in 50 Città d'Europa