Discussione: 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?

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

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

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

Originariamente inviata da mathesis

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

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

Originariamente inviata da toninon

....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

graie. siete stati utilissimi

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...


Distanza tra file di pannelli

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

saluti


Roberto

Originariamente inviata da econtek

qui c'è quello che cerhi semplice formuletta...

Link saltato ?

ciao

Originariamente inviata da econtek

... 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

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

Originariamente inviata da mathesis

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?

Originariamente inviata da carlo-q

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

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

Originariamente inviata da carlo-q

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

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

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!

Originariamente inviata da moviemaniac

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

Originariamente inviata da toninon

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.

Originariamente inviata da moviemaniac

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

Originariamente inviata da toninon

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!

Originariamente inviata da fotoflash

è molto semplice, se non vuoi stare a fare calcolo, scarichi google sketchup e google earth....Fantastico no!

Grazie,mooolto interessante

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