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Calcolo ombre edifici su pannelli

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  • Calcolo ombre edifici su pannelli

    Salve,

    volevo sapere come si può calcolare la distanza a cui mettersi per evitare l'ombreggiamento di un edificio?
    ho calcolato la distanza per evitare l'ombreggiamento tra le file ma con un edificio come si calcola?

  • #2
    Per calcolare le ombre è ovviamente necessario determinare la posizione del sole, e per fare ciò hai bisogno di conoscere la tua latitudine.

    Noto tale valore è possibile usare la relazione approssimata:

    alfa = 90 - lat + 23,45 * sen[360*(284+n/365)]

    con n il giorno dell'anno.

    Al solstizio di inverno hai un angolo di 21° se ti trovi a latitudine di 43,5°

    A questo punto se consideri l'angolo alfa in tale giorno, e consideri:

    1) beta, l'inclinazione della falda
    2) h l'altezza dell'ostacolo

    la lunghezza dell'ombra dall'ostacolo, in pianta è:

    LP = h / [tang(beta) * (1+ tang(alfa)/tang(beta))]

    mentre la lunghezza dell'ombra sulla falda inclinata sarà:

    LF = h / [sen(beta) * (1+ tang(alfa)/tang(beta))]

    Esempio... con alfa = 21° e con una falda inclinata di 30° hai un ombra in pianta di 1,04 volte l'altezza dell'ostacolo, mentre se consideri la falda, tale lunghezza diventa 1,2 volte l'altezza dell'ostacolo.

    Ovviamente devi considerare come altezza dell'ostacolo quella che sporge dal piano da dove parte la falda inclinata.

    Più piccolo è l'angolo beta, maggiore sarà la lunghezza della falda.

    Ad esempio, con un angolo beta di 12° il rapporto in pianta aumenta, rispetto alla situazione precedente, da 1,04 a 1,676, mentre il rapporto relativo alla falda aumenta da 1,2 a 1,714.

    Nel caso di una falda perfettamente piana hai beta = 0 e quindi la lunghezza dell'ombra dovrebbe essere pari a h/tang(alfa)

    Penso di aver scritto le formule giuste... al limite una controllatina non guasta...

    Ciao
    Don

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    • #3
      mi sono un pò perso devo studiarmele un pò in serata.

      in pratica ho un tetto piano su cui devo installare l'impianto fv. giusto al centro del tetto c'è il rialzo ( 2 mt ) per l'ingresso delle scalinate. ora quello che mi serviva è sapere a che distanza posizionare i pannelli fv per ridurre al minimo l'ombreggiamento. dove lavoro mi hanno detto che la distanza dagli ostacoli deve essere all'incirca 3 volte l'altezza dell'ostacolo stesso. in questo caso sarebbe 2x3= 6 metri.
      questo valore è sbagliato oppure è corretto? o devo usare un altro metodo.

      grazie

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      • #4
        Se il tetto è piano, e l'ostacolo è alto 2 metri, allora considerando un angolo minimo del sole pari a 20°, hai un rapporto pari a 2,78 quindi l'ombra arriverà ad avere una lunghezza di 2 x 2,78 = 5,56 m

        Direi che le informazioni che ti hanno dato vanno bene.

        Devi però tener conto che l'ombra raggiunge tale lunghezza solo quando i raggi solari hanno un'inclinazione abbastanza bassa.... per angoli superiori ovviamente l'ombra ha lunghezza inferiore e quindi potresti valutare se occupare o no l'area con dei pannelli.

        Con gli opportuni 'accorgimenti' potresti comunque ottenere buoni risultati ;-)

        Ciao
        Don

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        • #5
          Originariamente inviato da mathesis Visualizza il messaggio
          Se il tetto è piano, e l'ostacolo è alto 2 metri, allora considerando un angolo minimo del sole pari a 20°, hai un rapporto pari a 2,78 quindi l'ombra arriverà ad avere una lunghezza di 2 x 2,78 = 5,56 m
          C'e' anche da dire che 21° (circa) e' l'altezza massima del sole al solstizio d'inverno, cioe' l'altezza a mezzogiorno ma in qualunque altra ora il sole e' piu' basso.
          Naturalmente in ogni giorno dell'anno il sole per un po' di tempo e' sotto i 21°, ma si trova ad angoli di azimut diversi, soprattutto ad est ed ovest.
          Quindi devi mettere in conto che i tuoi moduli subiranno un po' di ombreggiamento, che si puo' diminuire aumentando la distanza dall'ostacolo.
          Forse mathesis ha in mente anche qualche soluzione come quelle nella sua firma.

          ciao
          Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
          Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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          • #6
            scusa da dove è uscito quel numero magico?

            intendo il 2,78. così riesco a capire meglio e la prossima volta non vi disturbo.

            grazie

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            • #7
              Originariamente inviato da toninon Visualizza il messaggio
              ....C'e' anche da dire che 21° (circa) e' l'altezza massima del sole al solstizio d'inverno, cioe' l'altezza a mezzogiorno ma in qualunque altra ora il sole e' piu' basso.....
              .....Forse mathesis ha in mente anche qualche soluzione come quelle nella sua firma......
              E' ovvio che il sole sarà anche più basso dei 21°, e quindi l'ombra ci sarà sempre e sarà molto lunga...

              Evidentemente non potrai mai avere un impianto sempre senza ombra in presenza di ostacoli, se però l'ombra è presente per periodi limitati di tempo, non è un grosso problema.

              Inoltre se il sole è molto basso, il rendimento dell'impianto non sarà il massimo e quindi un ombra non farà peggiorare tantissimo le prestazioni, supponendo dia ver mantenuto le distanze corrette.

              Per quanto riguarda la soluzione in firma,... è evidente che da i suoi buoni vantaggi, anzi.... puoi tranquillamente usare le zone ombreggiate (ovviamente non con ombre statiche) in quanto un ombra su un pannello non influenzerà minimamente il comportamento di tutti gli altri connessi in serie.

              Per qautno riguarda poi il coefficiente si ottiene dalla relazione h/tang(beta).

              Con beta uguale a 20° hai 1/tang(20) = 2,74.... se consideri come parametro 3, puoi arrivare con un angolo dei raggi solari a 18,43°.

              Ciao
              DOn

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              • #8
                graie. siete stati utilissimi

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                • #9
                  qui c'è quello che cerhi semplice formuletta che nn ti impiappa il cervello e stata verificata sia con il CAD che con PVSYST..

                  attenzione solo a considerare i velori di sen e cos, per approssimazione prendi solo il primo dopo la virgola.

                  eleborandola tovi tutto quello che cerchi...


                  http://www.energeticambiente.it/tecn...-pannelli.html

                  vero se nn lo allego.......

                  saluti


                  Roberto
                  Ultima modifica di econtek; 07-05-2010, 09:17.
                  "MAKE YOUR ENERGY!!"

                  on SKYPE econtek-italy

                  "la vera sfida non è realizzare un impianto fotovoltaico, quanto grande si vuole, ma farlo funzionare bene per 20 anni!!!"

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                  • #10
                    Originariamente inviato da econtek Visualizza il messaggio
                    qui c'è quello che cerhi semplice formuletta...
                    Link saltato ?

                    ciao
                    Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                    Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                    • #11
                      Originariamente inviato da econtek Visualizza il messaggio
                      ... che nn ti impiappa il cervello e stata verificata sia con il CAD che con PVSYST..
                      Oh mamma... se qualche sen, cos e tang ti "impiappa" il cervello siamo messi bene.... "evivva la squola"...

                      Ciao
                      Don

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                      • #12
                        scusate,io ho una situazione di questo tipo:
                        impianto su falda 18° esposizione a +36° SO, parete h 3 metri esposta a -54° SE,i pannelli sono disposti a 90° rispetto alla parete che fa ombra,la parte alta dei pannelli e alla quota + 3 metri quindi non risente dell'ombra,mentre la parte bassa si trova a quota zero.
                        secondo voi ha senso utlizare questa falda? meglio stare a 7,62 come d modulo di calcolo o visto l'anglo potrei utilizar qualcosa in più?
                        grazie

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                        • #13
                          Originariamente inviato da mathesis Visualizza il messaggio
                          alfa = 90 - lat + 23,45 * sen[360*(284+n/365)]

                          con n il giorno dell'anno.

                          Al solstizio di inverno hai un angolo di 21° se ti trovi a latitudine di 43,5°
                          Scusa don, ma a me questo conto proprio non torna. Dove sbaglio?

                          In excel ho impostato la formula così:

                          =90-43,5+23,45*SIN(RADIANS(360*(284+(N32/365))))

                          ma al 355° giorno dell'anno (che dovrebbe essere il 21 dicembre) mi vien fuori alfa=42,483°, come mai e dove sbaglio?
                          Ultima modifica di moviemaniac; 10-05-2010, 18:06.

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                          • #14
                            Originariamente inviato da carlo-q Visualizza il messaggio
                            scusate,io ho una situazione di questo tipo:
                            impianto su falda 18° esposizione a +36° SO, parete h 3 metri esposta a -54° SE,i pannelli sono disposti a 90° rispetto alla parete che fa ombra,la parte alta dei pannelli e alla quota + 3 metri quindi non risente dell'ombra,mentre la parte bassa si trova a quota zero.
                            Se ho capito bene hai la falda orientata a +36° (quasi SO) ed una parete perpendicolare al piano della falda, quindi orientata a -54° (quasi SE). La parete termina alla stessa altezza della falda, spero sia giusto...
                            La parete ha la parte alta orizzontale ?
                            Direi che e' una situazione rognosetta, ma non pessima, cos'e' il 7,62 di cui parli ?

                            ciao
                            Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                            Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                            • #15
                              2 tetti disposti a 90° l'uno rispetto all'altro
                              uno è formato da una sola falda...l'altro a doppia falda ha come colmo l'altezza pari all'altro tetto,mentre la quota minima 3 metri sotto
                              7,62 l'ho calcolato con un foglio di calcolo di excel simulando una situazione simile

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                              • #16
                                Originariamente inviato da carlo-q Visualizza il messaggio
                                2 tetti disposti a 90° l'uno rispetto all'altro
                                uno è formato da una sola falda...l'altro a doppia falda ha come colmo l'altezza pari all'altro tetto,mentre la quota minima 3 metri sotto
                                7,62 l'ho calcolato con un foglio di calcolo di excel simulando una situazione simile
                                Forse sono un po' rinco... ma capisco meno di prima, se il colmo del secondo tetto e' alla stessa altezza dell'altro come fa' ad esserci ombra ?

                                ciao
                                Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                                Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                                • #17
                                  immagina una T...il piede della t è il colmo del tetto in ombra,chiaramente il colmo non sarà in ombra ma a livello della gtonda sta a 3 metri sotto

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                                  • #18
                                    è molto semplice, se non vuoi stare a fare calcolo, scarichi google sketchup e google earth, poi sul primo georeferenzi il sito e disegni un palazzo delle dimensioni volute. Poi simuli il sole e tocchi con mano quello che succede tutto l'anno. Fantastico no!

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                                    • #19
                                      Originariamente inviato da moviemaniac Visualizza il messaggio
                                      Scusa don, ma a me questo conto proprio non torna. Dove sbaglio?

                                      In excel ho impostato la formula così:

                                      =90-43,5+23,45*SIN(RADIANS(360*(284+(N32/365))))

                                      ma al 355° giorno dell'anno (che dovrebbe essere il 21 dicembre) mi vien fuori alfa=42,483°, come mai e dove sbaglio?
                                      Non sbagli, basta controllare, la formula dice proprio questo.

                                      Prova a guardare questo sito, che tra l'altro e' una vera biblioteca sul fotovoltaico: PVCDROM
                                      Alla voce "declination angle"
                                      L'elevazione e' data da 90 - lat + declinazione

                                      La formula semplificata della declinazione li' citata e': 23.45° * sen((360/365)*(d-81)))
                                      Dove d e' il numero del giorno.
                                      Che puo' essere scritta anche: 23.45° * sen((360*(284 + d)) / 365)).
                                      (basta togliere 360 dall'argomento del seno, che lascia il risultato invariato).

                                      Evidentemente mathesis si e' perso una parentesi per strada.
                                      Con questi valori il 355° giorno dell'anno la declinazione raggiunge quasi il valore minimo e cioe' -23.45 e l'elevazione anche, circa 23°.

                                      Ed io non mi sento piu' rinco..., nonostante l'ora tarda

                                      ciao
                                      Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                                      Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                                      • #20
                                        Originariamente inviato da toninon Visualizza il messaggio
                                        Non sbagli, basta controllare, la formula dice proprio questo.

                                        Prova a guardare questo sito, che tra l'altro e' una vera biblioteca sul fotovoltaico: PVCDROM
                                        Alla voce "declination angle"
                                        L'elevazione e' data da 90 - lat + declinazione

                                        La formula semplificata della declinazione li' citata e': 23.45° * sen((360/365)*(d-81)))
                                        Dove d e' il numero del giorno.
                                        Che puo' essere scritta anche: 23.45° * sen((360*(284 + d)) / 365)).
                                        (basta togliere 360 dall'argomento del seno, che lascia il risultato invariato).

                                        Evidentemente mathesis si e' perso una parentesi per strada.
                                        Con questi valori il 355° giorno dell'anno la declinazione raggiunge quasi il valore minimo e cioe' -23.45 e l'elevazione anche, circa 23°.

                                        Ed io non mi sento piu' rinco..., nonostante l'ora tarda

                                        ciao
                                        Dunque, nel torpore di prima mattina, ho riscritto la formula secondo le tue indicazioni

                                        =90-43,5+23,45*SIN(RADIANS((360*(284+355))/365))

                                        ma istess, al 355° giorno alla latitudine di 43,5 mi vien fuori un angolo di 23,05, ben lungi dal 21 dichiarato da mathesis. Mi sfugge qualcosa.

                                        l'ho scritta anche in questo modo:
                                        =90-43,5+23,45*SIN(RADIANS((360/365)*(355-81)))

                                        Nota che ho supposto d=355 (dovrebbe essere il solstizio di inverno considerato come 21 dicembre).
                                        Riproverò quando avrò preso piena coscienza di me (mi sarò svegliato!).

                                        Grazie anche per il link.

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                                        • #21
                                          Originariamente inviato da moviemaniac Visualizza il messaggio
                                          ma istess, al 355° giorno alla latitudine di 43,5 mi vien fuori un angolo di 23,05, ben lungi dal 21 dichiarato da mathesis. Mi sfugge qualcosa.
                                          Non ti sfugge nulla il risultato e' proprio quello, 21° risultano nel nord Italia.
                                          D'altra parte dato che la funzione seno restituisce al minimo -1 e' chiaro che la declinazione puo' essere al minimo -23.45 e sommata all'effetto della latitudine il risultato e' quello.
                                          L'inclinazione dell'asse terrestre e' 23.45° (anzi controllando Asse terrestre - Wikipedia, 23°27’, ma siamo li'), e il sole piu' sotto di cosi' non puo' andare.

                                          ciao
                                          Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                                          Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                                          • #22
                                            Originariamente inviato da toninon Visualizza il messaggio
                                            Non ti sfugge nulla il risultato e' proprio quello, 21° risultano nel nord Italia.
                                            D'altra parte dato che la funzione seno restituisce al minimo -1 e' chiaro che la declinazione puo' essere al minimo -23.45 e sommata all'effetto della latitudine il risultato e' quello.
                                            L'inclinazione dell'asse terrestre e' 23.45° (anzi controllando Asse terrestre - Wikipedia, 23°27’, ma siamo li'), e il sole piu' sotto di cosi' non puo' andare.

                                            ciao
                                            Oh, cominciavo a pensare di essere pazzo
                                            Bene, dunque è sbagliato il 43,5 di latitudine
                                            Stante la correttezza della formula, 21° si ottengono con una latitudine di 45,55° gradi (45,5°=>21,05°).

                                            Svelato l'arcano
                                            Grazie per l'input, se non mi avessi precisato "si ottengono per il nord Italia" non avrei mai dubitato della latitudine e sarei uscito pazzo!

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                                            • #23
                                              Originariamente inviato da fotoflash Visualizza il messaggio
                                              è molto semplice, se non vuoi stare a fare calcolo, scarichi google sketchup e google earth....Fantastico no!
                                              Grazie,mooolto interessante

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                                              • #24
                                                scusate signori... vorrei far vedere ad un cliente-amico che la falda del tetto su cui vorrebbe montare un impiantino fv subisce molta ombra, dall'edificio di fronte e da alcuni alberi attorno... sketchup mi sembra buona come idea ma pastrocchio senza ottenere granchè di buono...sapete indicarmi qualche mossa chiave per disegnare i miei edifici e vedere come si comportano le ombre. GRAZIE MILLE COMUNQUE

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                                                • #25
                                                  Buonasera
                                                  qualcuno potrebbe gentilmente indicarmi il link del download del programma PVSYST ?
                                                  vorrei calcolare le ombre di un ostacolo in modo fedele, tenendo conto anche dell'Azimut
                                                  ho visto il programma excel calcolo-ombra ...ma è appunto manchevole dell'orientamento.
                                                  Resto in attesa per ulteriori riscontri, grazie.

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                                                  • #26
                                                    Originariamente inviato da toninon Visualizza il messaggio

                                                    Prova a guardare questo sito, che tra l'altro e' una vera biblioteca sul fotovoltaico: PVCDROM
                                                    Ciao, sai se il sito è disattivato o ha cambiato qualcosa? Al momento non è raggiungibile.
                                                    Impianto FV 6Kwp LG 335 W N1C-A5 inverter Symo 6.0-3-M; ACS 300L 2 pannelli da 1 mq: zona climatica C; 1.355 gradi giorno

                                                    Commenta


                                                    • #27
                                                      Salve, ringrazio chi ha messo a disposizione le sue capacità per spiegare e fornire aiuto. Ma sono diventato pazzo per capire le vostre formule finchè mi sono convinto che fossero sbagliate e ne ho avuto la conferma trovando una dispensa su internet. Pertanto do il mio contributo anche a coloro che in futuro visiteranno questa pagina.
                                                      Per calcolare l'altezza del sole (o meglio l'angolo formato con il piano orizzontale) si utilizza la formula
                                                      alpha= 90 - LAT + (delta)
                                                      delta è chiamata declinazione e dipende dal giorno dell'anno e può essere positiva o negativa (positiva d'estate: il sole è più alto e negativa d'inverno) per calcolare la declinazione (delta) si utilizza la formula di Cooper (1969) che è stata qui scritta sbagliata. Magari se qualcuno potesse correggere il primo post sarebbe ottimo.
                                                      (delta) = 23,45*sin(360*((284+g)/365))) e g è il giorno dell'anno da 1 sino a 365.

                                                      Una volta calcolato l'angolo alpha di inclinazione del sole è possibile calcolare la lunghezza dell'ombra su un piano orizzontale semplicemente usando la trigonometria: L=h/TAN(alpha)
                                                      se abbiamo un piano di inclinazione (Beta) ad esempio falda tetto. l'ombra orizzontale si può calcolare con la formula: Lp=h/(TAN(alpha)+TAN(beta)

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