Inclinazione pannelli solari fotovoltaici: guida completa

inclinazione pannelli solari

Una corretta inclinazione dei pannelli solari fotovoltaici è fondamentale per ottenere il massimo rendimento energetico.

L’inclinazione ottimale dei pannelli fotovoltaici cambia a seconda della tipologia di tetto – se tetto piano o a falde – e dell’esposizione dello stesso.

Una corretta esposizione dei pannelli solari consente di sfruttare al massimo l’irraggiamento solare e di generare un maggior quantitativo di energia elettrica, abbattendo ancor più i costi in bolletta.

In questo articolo affronteremo il tema dell’inclinazione e dell’orientamento dei pannelli solari fotovoltaici, fornendo un esempio di calcolo ed alcuni dati di inclinazione ottimale.

Orientamento pannelli fotovoltaici

Il posizionamento dei pannelli fotovoltaici copre un ruolo di vitale importanza ed è infatti uno dei primi rilevamenti che viene effettuato durante la fase di sopralluogo che precede la progettazione di un impianto fotovoltaico.

La direzione dei pannelli solari cambia significativamente la quantità di energia elettrica che un impianto è in grado di produrre a parità di dimensioni e componenti.

I pannelli fotovoltaici, infatti, sono più produttivi quando i raggi del sole sono perpendicolari alla loro superficie, dunque l’orientamento migliore è sicuramente quello a sud.

Un orientamento di tipo est-ovest può presentare un calo anche del 30% del rendimento rispetto all’equivalente a sud. Tale calo di rendimento è dovuto al fatto che durante la maggior parte della giornata, i pannelli fotovoltaici saranno colpiti da raggi solari più deboli e non perpendicolari.

Il calo si intensifica ancor più in caso di orientamento a Nord.

Dunque in una situazione in cui non è possibile godere di un orientamento a sud potrebbe essere necessario sovradimensionare l’impianto fotovoltaico per soddisfare il fabbisogno di energia.

In presenza di ombreggiamenti costanti – dovuti ad alberi, antenne, canne fumarie ecc.. – è possibile implementare gli ottimizzatori per fotovoltaico per rendere i pannelli indipendenti uno dall’altro.

Oltre all’esposizione dei pannelli solari copre un ruolo fondamentale l’inclinazione degli stessi.

Inclinazione pannelli solari fotovoltaici

Tra i vari fattori che influiscono sulla produzione di un pannello fotovoltaico l’inclinazione copre un ruolo fondamentale ed è fortemente influenzata dalla latidudine del luogo di installazione.

In Italia per ottenere la massima efficienza è generalmente richiesto un orientamento verso sud o sud-ovest ed un’inclinazione compresa tra i 25° e i 35°.

Inclinazione pannelli solari

Tuttavia, l’inclinazione dei pannelli può variare a seconda del periodo dell’anno: nei mesi invernali, l’inclinazione ottimale sarà di circa 60°, mentre nei mesi estivi sarà di circa 30°.

Ma come si effettua il calcolo dell’inclinazione ottimale dei pannelli fotovoltaici? Esistono strumenti professionali appositi per individuare il grado di inclinazione ideale ma oggi illustreremo una formula matematica empirica per calcolarlo in modo spannometrico.

Calcolo inclinazione pannelli fotovoltaici in inverno e in estate

Sappiamo che la massima produzione di un impianto fotovoltaico si verifica a mezzogiorno, momento in cui il sole raggiunge la sua massima altessa all’orizzonte.

Abbiamo detto, anche, che l’inclinazione dipende fortemente dalla latitudine e dal periodo dell’anno in cui utilizziamo il maggior quantitativo di energia elettrica.

La latitudine dell’Italia è compresa tra 47° 5′ 33” Nord delle Alpi del Trentino Alto Adice fino a 35°30′ Nord di Lampedusa.

Calcolo inclinazione pannelli fotovoltaici con la mappa di latitudine e longitudine dell'Italia
Mappa latitudine e longitudine Italia

Per sapere di quanti gradi inclinare i pannelli dobbiamo conoscere:

  • La latidudine del luogo di installazione dell’impianto fotovoltaico, deducibile dalla mappa cui sopra o facilmente ricavabile su Google o utilizzando localizzatori satellitari;
  • L’altezza massima e minima del sole a mezzogiorno nell’arco dell’anno.

Per quest’ultimo punto ci vengono incontro il solstizio d’estate e il solstizio d’inverno, rispettivamente i giorni con maggiore e minore ore di luce solare dell’anno.

Per calcolare l’altezza del sole a mezzogiorno durante il solstizio d’estate dobbiamo sottrarre al valore di latidudine l’angolo di inclinazione terrestre, approssimativamente di 23°.

Dopodiché basta applicare la seguente formula empirica:

Formula inclinazione pannello solare in estate = 90 – (90 – (latitudine-23))

La resa del fotovoltaico in inverno è sicuramente minore rispetto alla stessa nel periodo estivo. Per calcolare l’altezza del sole a mezzogiorno durante il solstizio d’inverno, l’angolo di inclinazione terrestre va sommato e non sottratto.

Dopodiché la restante parte del calcolo invariata.

Formula inclinazione pannello solare in inverno = 90 – (90 – (latitudine+23))

Esempio di calcolo di inclinazione pannelli fotovoltaici a Catania

Se per esempio dobbiamo realizzare un fotovoltaico a Catania, la latitudine sarà di circa 37°.

Nel caso di Catania, durante il solstizio d’estate averemo il punto di culminazione del sole a 76°, ottenuto dal calcolo 90-(37-23).

Con questo valore, per ottenere il massimo rendimento d’estate i pannelli fotovoltaici devono essere rivolti a sud ed inclinati di 14°, valore ottenuto dal calcolo 90-76.

Durante il solstizio d’inverno, invece, avremo il punto di culminazione del sole a 30°, ottenuto dal calcolo 90-(37+23).

Con questo valore, per ottenere il massimo rendimento d’inverno i pannelli fotovoltaici devono essere rivolti a sud ed inclinati di 60°, valore ottenuto dal calcolo 90-30.

Con questi valori, a mezzogiorno i pannelli saranno perfettamente perpendicolari ai raggi solari. Dai calcoli si nota subito una forte inclinazione dei pannelli.

Se abiti a Catania ed hai bisogno di energia tutto l’anno, considerando i livelli di irraggiamento solare consigliamo un grado di inclinazione dei pannelli solari compresa tra 25° e 30°, sempre orientamento a sud.

Inclinazione ottimale pannello solare

L’orientamento ideale per i pannelli solari è verso sud, poiché questa posizione corrisponde alla direzione del sole a mezzogiorno dell’ora solare. Tuttavia, è importante considerare anche l’orientamento e l’inclinazione del tetto della casa, così come eventuali elementi che potrebbero cadere sulla superficie dei pannelli.

Per massimizzare le prestazioni dell’impianto fotovoltaico e la sua produzione di energia durante l’anno, l’ideale sarebbe installare un sistema di inseguitori solari come per il fotovoltaico a concentrazione, ma questa soluzione non è pratica per gli impianti a uso domestico a causa delle difficoltà nell’installare sistemi motorizzati sui tetti delle abitazioni e del costo maggiore del guadagno.

struttura inseguimento solare
Struttura a inseguimento solare

Pertanto, è importante orientare i pannelli il più possibile a sud per ottenere la massima resa durante le ore centrali della giornata, quando l’irraggiamento solare è maggiore.

Inclinazione pannelli solari: domande frequenti

Che inclinazione deve avere un pannello solare?

L’inclinazione del pannello deve essere quella ideale per soddisfare il proprio fabbisogno energetico. Cambia in funzione di diversi fattori tra cui:

  • Tipologia di tetto;
  • Grado di inclinazione del tetto;
  • Esposizione delle falde del tetto;
  • Ore del giorno di maggiore utilizzo dell’impianto fotovoltaico;
  • Latitudine del luogo di installazione.

Essendo molto soggettivo, per individuare il grado di inclinazione ideale è sempre bene richiedere un sopralluogo ad un esperto installatore.

Quanto incide l’inclinazione dei pannelli fotovoltaici?

Incide moltissimo in quanto buona parte della energia elettrica prodotta da un pannello solare fotovoltaico dipende dall’irraggiamento solare.

Quante ore di sole sono sufficienti per i pannelli solari?

Un pannello solare inclinato correttamente e ben esposto inizia a produrre energia elettrica fin dalle prime ore di luce, ottenendo il massimo della produzione nella fascia oraria compresa tra le 9 del mattino e le 4 del pomeriggio.

Quindi possiamo affermare che in media sono sufficienti 7 ore di sole pieno.

Ore di sole si produzione di energia elettrica per un pannello solare fotovoltaico

Conclusione

La corretta inclinazione dei pannelli solari influenza fortemente l’efficienza dell’impianto fotovoltaico. Pannelli inclinati in modo non corretto compromettono seriamente la capacità dell’impianto di produrre il corretto quantitativo di energia elettrica.

Nonostante la formula spannometrica esposta in questo articolo, è sempre bene affidarsi ad esperti installatori che sapranno individuare con certezza il grado di inclinazione ideale dei pannelli solari, utilizzando strumenti professionali e facendo leva sull’esperienza.

Se sei residente in Sicilia e stai pensando di installare un impianto fotovoltaico, contattaci per richiedere un preventivo gratuito. Effettueremo un sopralluogo senza impegno per constatare la fattibilità e fornirti così un preventivo ideale e su misura per le tue esigenze di consumo.

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