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Irradianza al suolo e inclinazione dei pannelli

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  • Irradianza al suolo e inclinazione dei pannelli

    Ho elaborato alcuni grafici che forniscono in modo rapido ed intuitivo come varia l'irradianza media al suolo in funzione dell'inclinazione dei pannelli.
    Ho riportato 5 grafici relativi alle 5 fasce solari in cui è stata divisa l'Italia da parte dell'ENEA e che riporto qui sotto.

    Fascia solare 1: Alessandria, Aosta, Arezzo, Asti, Belluno, Bergamo, Biella, Bolzano,Como, Cuneo, Gorizia, Lecco, Lodi, Mantova, Milano, Novara, Padova,Pavia, Pistoia, Pordenone, Prato, Torino, Trieste, Udine, Varese, Verbania, Vercelli, Verona, Vicenza.
    Fascia solare 2: Ancona, Aquila, Ascoli, Bologna, Brescia, Cremona, Ferrara, Firenze,Forlì, Genova, Isernia, La Spezia, Lucca, Massa C., Modena, Parma,Perugia, Pesaro, Piacenza, Ravenna, Reggio Emilia, Rieti, Rimini,Rovigo, Salerno, Savona, Siena, Sondrio, Teramo, Terni, Trento, Treviso, Venezia, Viterbo.
    Fascia solare 3: Avellino, Benevento, Campobasso, Chieti, Foggia, Frosinone, Grosseto, Imperia, Livorno, Macerata, Matera, Pescara, Pisa, Potenza, Roma.
    Fascia solare 4: Bari, Brindisi, Cagliari, Caserta, Catanzaro, Crotone, Latina, Lecce, Messina, Napoli, Nuoro, Oristano, Reggio Calabria, Sassari, Taranto, ViboValentia.
    Fascia solare 5: Agrigento, Caltanissetta, Catania, Cosenza, Enna, Palermo, Ragusa, Siracusa, Trapani.

    Preciso che questi sono i dati teorici della quantità di energia termica che arriva al suolo espressa in kWh per mq di superficie.
    La capacità di trasformare questa energia in calore dipende dalle caratteristiche del pannello e non è argomento di questa discussione.
    Con questi grafici vorrei far notare semplicemente la differenza dei dati teorici che si ottengono inclinando differentemente la superficie dei pannelli, per 30°, 40°, 50° e 60°.

    Ho ipotizzato un orientamento in pieno sud.
    Il totale annuo è ovvio.
    Il dato invernale è relativo all'irradianza ricevuta al suolo nel periodo di riscaldamento previsto di legge per quella località.
    Il dato estivo è la somma dell'irradianza al suolo nei quattro mesi con i valori più elevati e che corrispondono a maggio, giugno, luglio e agosto.

    Adesso che si sta andando incontro all'estate faccio notare che fra 30° e 60° il valore di irradianza al suolo diminuisce del 22% in fascia solare 1; del 22,7% nella 2; del 24,7% nella 3; del 25,6 nella 4; del 27,5% nella 5.
    File allegati
    Quando autoconsumiamo 1 kWh di energia del nostro impianto FV stiamo "evitando" di far produrre in Italia 2,43 kWh di energia primaria.

  • #2
    Ooootttimo e utile lavoro Dotting, grazie! !

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    • #3
      E' possibile fare qualcosa di simile anche per l'orientamento dei collettori rispetto al Sud (non conosco il nome tecnico ) ?
      Credo sarebbe molto utile anche quello!
      Grazie, Linus.
      Impianto 24 tubi heat-pipe CN 200 LT orient. SUD / 58°
      Caldaia Junkers ZWB 24 KW + riscald. pannelli rad. Rehau
      Serbatoio recupero H2O piovana 5000 lt + Lavastov. e Lavatrice collegate ad ACS
      Gradi Giorno 1.648 -Zona Climatica D - 220 mslm

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      • #4
        Molto molto molto interessante
        Da quello che vedo.. ho fatto bene ad aumentare l'inclinazione da 45° a poco meno di 60°.. ovviamente per le caratteristiche del mio impianto
        Pannelli 56 tubi U-pipe Apertura 8,84 m2 Orient./Inclin.:SUD-SUD/EST /60°
        Caldaia Condensazione 24 kW Termostufa Legna: 13,8 kW (3 kW ambiente 10,8 kW Acqua)
        Puffer 750 L 3 serpentine
        Riscaldamento: pannelli radianti 130 m2 + Scalda-salviette
        Località: Cannobio - Prov. VB - Gradi Giorno 2.583 - Zona Climatica E

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        • #5
          da quello che desumo 30 gradi di inclinazione é l'optimun per la zona 4

          e comunque un telaio a graduazione variabile sarebbe ancora più performante

          Grande Dotting....

          Rob

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          • #6
            Da quello che ho capito, ma potrei sbagliarmi in quanto non sono un tecnico, in zona 4 in inverno l'inclinazione ottimale è di 50°, che in parte compensa la sovraproduzione estiva. Ho interpretato bene dotting?
            Ciao
            Pisty
            IMPIANTO 18 TUBI 150L HEAT PIPE CN
            INCLINAZIONE 50° ESPOSIZIONE SUD

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            • #7
              Grazie Dott. Ing.

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              • #8
                Originariamente inviato da PISTY70 Visualizza il messaggio
                in zona 4 in inverno l'inclinazione ottimale è di 50°, che in parte compensa la sovraproduzione estiva.
                Ma per limitare ancora di più la sovraproduzione estiva sarebbe conveniente arrivare a 60°, si passa da 650 kWh/mq a 588 kWh/mq, sempre un 10% in meno.
                In inverno i valori fra 50° e 60° sono uguali: 517.
                Quando autoconsumiamo 1 kWh di energia del nostro impianto FV stiamo "evitando" di far produrre in Italia 2,43 kWh di energia primaria.

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                • #9
                  Originariamente inviato da dibilino Visualizza il messaggio
                  E' possibile fare qualcosa di simile anche per l'orientamento dei collettori rispetto al Sud (non conosco il nome tecnico ) ?
                  Credo sarebbe molto utile anche quello!
                  Grazie, Linus.
                  Mi autocito per Dotting,
                  ho scritto una stupidaggine o anche un orientamento più spostato verso est/ovest rispetto al pieno sud può favorire un migliore rendimento invernale (con conseguente minore surriscaldamento estivo)? E se si, di quanto?
                  Grazie, Linus.

                  Molto probabilmente è buona la prima (cioè la stupidaggine) perchè se non sbaglio il sole d'inverno ha un'orbita solo più bassa rispetto all'orizzonte, ma comunque "parallela" a quella estiva, giusto Dott?
                  Ultima modifica di dibilino; 08-05-2008, 18:22.
                  Impianto 24 tubi heat-pipe CN 200 LT orient. SUD / 58°
                  Caldaia Junkers ZWB 24 KW + riscald. pannelli rad. Rehau
                  Serbatoio recupero H2O piovana 5000 lt + Lavastov. e Lavatrice collegate ad ACS
                  Gradi Giorno 1.648 -Zona Climatica D - 220 mslm

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                  • #10
                    esatto, il picco dell'irradianza al suolo si ha per un orientamento dei pannelli al sud pieno.
                    Poi si possono tracciare le curve per i vari orientamenti, ma se avete la possibilità, anche per non buttare i vostri soldi cercate di orientare i pannelli per il sud pieno.
                    Quando autoconsumiamo 1 kWh di energia del nostro impianto FV stiamo "evitando" di far produrre in Italia 2,43 kWh di energia primaria.

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                    • #11
                      grazie per l'informazione

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                      • #12
                        Originariamente inviato da dotting Visualizza il messaggio
                        esatto, il picco dell'irradianza al suolo si ha per un orientamento dei pannelli al sud pieno.
                        Poi si possono tracciare le curve per i vari orientamenti, ma se avete la possibilità, anche per non buttare i vostri soldi cercate di orientare i pannelli per il sud pieno.
                        Questo e' perfetto per i pannelli FV , per il solare termico, pero' ,subentra un'altra variabile importante , la temperatura esterna , il cui picco normalmente si raggiunge dopo le ore 12:00 (cioe' quando il sole e' spostato un po' piu' ad ovest ) , anche in inverno .
                        Nessuno ha calcolato i veri watt raccolti da un pannello solare 'piano' e trasferiti al liquido ?

                        X dibilino
                        Secondo non hai toppato in pieno , me un leggero spostamento verso ovest di max. 15° , dovrebbe permettere di raccogliere piu' energia a fronte di una leggere perdita mattutina .....
                        Comunque ti riposto il link dell'enea da dove puoi farti tutti i calcoli che vuoi : Atlante italiano della radiazione solare
                        AUTO BANNATO

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                        • #13
                          Originariamente inviato da spider61 Visualizza il messaggio
                          ... per il solare termico, pero' ,subentra un'altra variabile importante , la temperatura esterna [/url]
                          No, direi che tale variabile, in funzione del cambiamento di azimut, ha un influenza del tutto trascurabile rispetto all'energia captata dal pannello solare.

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                          • #14
                            Originariamente inviato da dotting Visualizza il messaggio
                            Ma per limitare ancora di più la sovraproduzione estiva sarebbe conveniente arrivare a 60°, si passa da 650 kWh/mq a 588 kWh/mq, sempre un 10% in meno.
                            In inverno i valori fra 50° e 60° sono uguali: 517.
                            Ma con un'inclinazione così elevata, a parte l'estetica, non si rischia che il pannello sia troppo esposto all'azione del vento?
                            Ciao
                            Pisty
                            IMPIANTO 18 TUBI 150L HEAT PIPE CN
                            INCLINAZIONE 50° ESPOSIZIONE SUD

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                            • #15
                              Originariamente inviato da danilo Visualizza il messaggio
                              No, direi che tale variabile, in funzione del cambiamento di azimut, ha un influenza del tutto trascurabile rispetto all'energia captata dal pannello solare.
                              Io non direi , che sia del tutto ininfluente , quando si parla di temperatura masima che raggiunge il pannello termico si fa' anche riferimento a Text+70° circa sui pannelli piani e text+100° per i sottovuoto.... poi quanto questo incida sulla raccolta di energia io non te lo so dire..... o in pratica due giorni attigui (cioe' con uguale irradianza) uno esterna 20° (perche tira tramontana) il giorno dopo ho 30° perche ho scirocco , immagino che avro' un maggior rendimento il secondo gg. o no?!

                              ciao
                              AUTO BANNATO

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                              • #16
                                Allora non avevo capito il tuo post precedente.
                                La mi affermazione è: a parità di tipologia di pannello, non ha senso scegliere un orientamento od una inclinazione che possa tenere conto anche della T est. come mi sembrava tu sostenevi nel post.

                                Commenta


                                • #17
                                  Sarebbe bello vedere anche la curva per 17° (corrispondente alla pendenza del 30% che è l'inclinazioni prevalente delle falde dei tetti).
                                  Sono in zona 2 e sto pensando ad integrare il riscaldamento con pannelli termici. Vedo però che alzando da 30° a 60° l'inclinazione, nel periodo invernale l'energia captata aumenta solo di un 7% scarso. Pensavo di più.

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                                  • #18
                                    Originariamente inviato da danilo Visualizza il messaggio
                                    Allora non avevo capito il tuo post precedente.
                                    La mi affermazione è: a parità di tipologia di pannello, non ha senso scegliere un orientamento od una inclinazione che possa tenere conto anche della T est. come mi sembrava tu sostenevi nel post.
                                    No la mia e' una supposizione dettata dal fatto che incide la Text soprattutto sui pannelli piani , nei sottovuoto una variazione di azimuth di +o- 20° la ritengo ininfluente visto che la superficie captante e' sempre tonda e il raggio entra nella stessa maniera....

                                    X Nic qlc post indietro ho postato il link per l'iiradianza fatti i calcoli che vuoi.....
                                    AUTO BANNATO

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                                    • #19
                                      Qualcuno di voi, magari, è anche a conoscenza di "fonti" che permettano di calcolare anche l'energia oraria, J/m², incidente sul pannello, in funzione dell'ora considerata (oltre che delle altre variabili geometriche e geografiche naturalmente)?

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                                      • #20
                                        Originariamente inviato da PISTY70 Visualizza il messaggio
                                        Ma con un'inclinazione così elevata, a parte l'estetica, non si rischia che il pannello sia troppo esposto all'azione del vento?
                                        Ciao
                                        Pisty
                                        Beh direi di si, è fondamentale il fissaggio soprattutto di quei collettori che sono praticamente "chiusi" come i piani..
                                        Ciao, Linus
                                        Impianto 24 tubi heat-pipe CN 200 LT orient. SUD / 58°
                                        Caldaia Junkers ZWB 24 KW + riscald. pannelli rad. Rehau
                                        Serbatoio recupero H2O piovana 5000 lt + Lavastov. e Lavatrice collegate ad ACS
                                        Gradi Giorno 1.648 -Zona Climatica D - 220 mslm

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                                        • #21
                                          Originariamente inviato da PISTY70 Visualizza il messaggio
                                          Ma con un'inclinazione così elevata, a parte l'estetica, non si rischia che il pannello sia troppo esposto all'azione del vento?
                                          Ciao
                                          Pisty
                                          Oltre all'effetto "vela" dovuto al vento (risolvibile con un buon fissaggio, contrappesi , etc.) il problema da tenere più in considerazione è l'impossibilità di sfruttare l'effetto di convezione naturale che porta il fluido termovettore dai collettori allo scambiatore di calore posto all'interno del serbatoio grazie alla variazione di densità.
                                          Fino a 45° di inclinazione NOPROBLEM.
                                          Oppure si può adottare la Circolazione Forzata.

                                          Originariamente inviato da dibilino Visualizza il messaggio
                                          ...un orientamento più spostato verso est/ovest rispetto al pieno sud può favorire un migliore rendimento invernale (con conseguente minore surriscaldamento estivo)? E se si, di quanto?
                                          Grazie, Linus.
                                          Giusto in parte.
                                          Con il cambio di stagione andrebbe, in base al grafico, modificata l'inclinazione ma anche l'esposizione Sud o Sud-Ovest si può fare.
                                          Chiaro è che se tu sfrutti più ACS al mattino dovresti andare a SUD-EST mentre se ti interessa più ACS di sera vai a SUD-OVEST.
                                          Io in fascia 4 45° di inclinazione e 200 di orientamento (considerando 180 Sud pieno e 270 Ovest pieno).

                                          P.S.: Piacere, mi chiamo 1000GHz e sono interessato al solare termico.
                                          Mi sono affacciato da poco a questo mondo e cerco di carpire tutti i segreti per una scelta giusta e responsabile oltre che per un acculturamento personale.
                                          Ultima modifica di eroyka; 27-08-2009, 11:34.
                                          Impianto 2 pannelli piani Férroli ECOPack 300 Circ. Naturale 300Lt
                                          Superfcie totale netta Assorbitore 3,56 m2
                                          Località: Prov. TA
                                          Orient. / Inclin.: SUD pieno /48°

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                                          • #22
                                            Complimenti veramente un'ottimo lavoro

                                            Saluti,
                                            Giacomo

                                            Commenta


                                            • #23
                                              Riflettevo ancora sull'inclinazione dei pannelli.... credete che questo discorso valga anche per i tubi sottovuoto o per la loro conformazione l'inclinazione è ininfluente in termini di resa invernale / surriscaldamento estivo?
                                              Ciao, Linus.
                                              Impianto 24 tubi heat-pipe CN 200 LT orient. SUD / 58°
                                              Caldaia Junkers ZWB 24 KW + riscald. pannelli rad. Rehau
                                              Serbatoio recupero H2O piovana 5000 lt + Lavastov. e Lavatrice collegate ad ACS
                                              Gradi Giorno 1.648 -Zona Climatica D - 220 mslm

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                                              • #24
                                                se si montano in verticale è importante, se si montano con i tubi in orizzontale (ovviamente con collettori che rendono possibile questa tipologia di installazione) è ininfluente.
                                                SunHeat

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                                                • #25
                                                  Irradianza al suolo e inclinazione dei pannelli

                                                  Buongiorno, secondo i calcoli, per la mia specifica esigenza, la scelta e' caduta sui tubi sottovuoto a flusso diretto, montati verticalmente, su una parete a Sud pieno su una parete completamente bianca. In questo modo, stando a quanto ho potuto calcolare, utilizzando i dati esposti sul sito: Solar irradiation data utility, mi vengo a trovare in una condizione tale da non avere problemi di sovratemperatura nel vaso di accumulo nei mesi di giugno, luglio ed agosto, e nel contempo nei mesi marzo/aprile e settembre/ottobre, un valido ausilio al riscaldamento di casa. In questo periodo infatti, mi troverei abbastanza in crisi con la caldaia a legna, perche' sarebbe sottoposta a continui cicli di stop and go (e questo è un fattore negativo per la sua durata). Con questo accorgimento, e con accumulo termico di 800 litri come set point, almeno il riscaldamento preserale e serale mi verrebbe garantito. Quello mattutino, qualora la temperatura fosse insufficiente, lo effettuerò con una caldaia a gas (almeno temporaneamente, fino a quando non trovo dell'olio di colza da usare nel bruciatore..), ma almeno avro' una base di acqua gia' preriscaldata (in questo caso il solare lo utilizzo come preriscaldatore). Allego il grafico che evidenzia quanto sopra riportato e valido per la mia abitazione, chi vuole, puo' trovare i dati che interessano sul sito che ho citato.
                                                  In effetti inizialmente, avevo optato per una inclinazione ottimale di 37 gradi, ma nei mesi estivi, avrei dovuto ricorrere a dei teli oscuranti per parzializzare l'assorbimento dei tubi sottovuoto. Oltrettutto come corollario, non devo temere per la grandine che talvolta dalle nostre parti fa dei bei danni, e non da ultimo, poiche' i tubi sono addossati alla parete di casa (anche se c'e' il cappotto), non devo rifornire l'impianto con antigelo glicolico, quindi maggior rendimento e minor inquinamento, anche in caso seppur remoto di fuoriuscita del fluido vettore. La centralina di comando pompa del circuiro solare ha comunque la funzione antigelo.
                                                  Cordialmente.
                                                  Piero
                                                  File allegati
                                                  Località: Grugliasco - Prov. TO - Gradi Giorno 2.687 - Zona Climatica E; Isolamento perimetrale con cappotto; sottotetto con 15 cm polistirolo e soffitto garage con pannelli 10 cm di isover; Pannelli 36 tubi heat pipe, Apertura 3.4m2 Orient./Inclin.:SUD-90°; Puffer ACS/riscaldamento 900 lt 5 serpentine; Fotovoltaico: 2.5 kWatt falda Ovest; 1,5 KWatt falda Sud; Caldaia con bruciatore Pellet PX22; Mobilita' in citta': SMART ED

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                                                  • #26
                                                    grande dotting!
                                                    http://stufapellet.forumcommunity.net/
                                                    http://it.openoffice.org/

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                                                    • #27
                                                      veramente grazie!

                                                      grazie ancora dot!

                                                      Diego
                                                      Kit sola ACS a Circolazione Naturale di produzione UE (Spagnola) 2 collettori piani SunSelect e Bollitore 192 lt Orient./Inclin: -23°/40°. Caldaia a Condensazione 24,7kw Termostufa 19,6 kw resi all'acqua, termosifoni ghisa e alluminio. Impianto fotovoltaico in regime di scambio sul posto da 2,990 kW policristallino con sistema di monitoraggio. Località: Botticino Mattina (prov. di Brescia - Lombardia - Italia) Orient./Inclin: -23°/12°

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                                                      • #28
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                                                        Tetto però orientato a sud-ovest, secondo voi qual'è l'inclinzione ottimale anche per le mezze stagioni e inverno per i pannelli piani nella fascia 2 con tale orientamento?

                                                        GRAZIE
                                                        Ultima modifica di diegodi; 13-07-2008, 04:56.
                                                        Kit sola ACS a Circolazione Naturale di produzione UE (Spagnola) 2 collettori piani SunSelect e Bollitore 192 lt Orient./Inclin: -23°/40°. Caldaia a Condensazione 24,7kw Termostufa 19,6 kw resi all'acqua, termosifoni ghisa e alluminio. Impianto fotovoltaico in regime di scambio sul posto da 2,990 kW policristallino con sistema di monitoraggio. Località: Botticino Mattina (prov. di Brescia - Lombardia - Italia) Orient./Inclin: -23°/12°

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                                                        • #29
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                                                          tieni anche presente questa tabella che allego, per quanto devi fare la correzione dell'assorbimento, perche' cambia con il colore della superficie che e' intorno ai pannelli solari (e fotovoltaici).

                                                          Cordilamente

                                                          Piero
                                                          File allegati
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                                                          • #30
                                                            un quesito...

                                                            Mi trovo in fascia 2.

                                                            Chiarò che inclinerò i miei pannelli almeno a 40 gradi.

                                                            Mi chiedo: non essendo orientati a sud pieno ma sud ovest la differenza può essere stimata in gradi?

                                                            ovvero: 40 gradi sud pieno rendono tot kw/mq..se il pannello è orientato a sud-ovest per avere stesso rendimento in kw/mw devo inclinarlo a x (es. 45 gradi?)?

                                                            cosa mi devo aspettare dai miei due piani da 2mq l'uno con bollitore di 192 e in famiglia siamo in tre consumo moderato-medio orientamento sud-ovest? a che inclinazione ottimizzo per tutto l'anno? pensavo di metterli minimo 40 gradi ma preferirei verso 45-50...se non deturpano troppo il tetto. Ma minimo 40.

                                                            Ringrazio.

                                                            Diego
                                                            Kit sola ACS a Circolazione Naturale di produzione UE (Spagnola) 2 collettori piani SunSelect e Bollitore 192 lt Orient./Inclin: -23°/40°. Caldaia a Condensazione 24,7kw Termostufa 19,6 kw resi all'acqua, termosifoni ghisa e alluminio. Impianto fotovoltaico in regime di scambio sul posto da 2,990 kW policristallino con sistema di monitoraggio. Località: Botticino Mattina (prov. di Brescia - Lombardia - Italia) Orient./Inclin: -23°/12°

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