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Pannelli solari in posizione verticale: massimo design e minimo rendimento?

 Per ottenere un design esterno molto pulito ho spesso sognato di installare i pannelli solari in posizione verticale: come un modernissimo televisore incastonato in facciata, sud.

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Naturalmente il termotecnico lo vorrebbe montato sulle sue staffe ed inclinato all’ottimo grado con un pessimo rapporto prestazioni/bellezza, ma io sono testardo.

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A naso, avrò meno esposizione in estate rispetto all’inverno, ma in estate c’è maggior disponibilità di sole e temperature ambientali maggiori, cose che concorrono agevolmente a  sopperire al minor irraggiamento dovuto all’inclinazione sfavorevole. Dunque, a naso, avrò sicuramente un impianto ben bilanciato: meno prestante d’estate e più favorevole d’inverno.

Analizziamo i dati di irraggiamento delle nostre zone nei giorni ”chiave” dell’anno alle ore 12:00, esposizione a SUD con inclinazione verticale, e con inclinazione di 30 gradi.

   21 dicembre 21 marzo  21 giugno  21 settembre 
pannello verticale   1111 Watt/mq  908 Watt/mq  466 Watt/mq  901 Watt/mq
pannello a 30 gradi  945 Watt/mq  1268 Watt/mq  1288 Watt/mq  1258 Watt/mq

 Direi che non c’è tanto da temere: proprio quando il sole manca (in dicembre) e le temperature sono rigide e la spesa energetica è massima, la resa del pannello solare in posizione verticale cresce quasi del 20%.

Non male come risultato: estetica e prestazioni ai massimi livelli.

Un’ulteriore vantaggio per i pannelli solari termici in posizione verticale lo si ha nella notte: vedendo una meno ampia sezione fredda della volta celeste, esso verrà raffreddato più lentamente.

…a questo non avevate pensato vero? ammettetelo!

   Riassumendo, nella determinazione della inclinazione ottimale non può essere data una singola soluzione generale: ogni pannello, di qualsiasi tipo si tratti, sarà più sensibile e avrà un rendimento maggiore quando i raggi solari lo colpiscono in maniera perpendicolare al piano. Questo, perché sempre secondo la legge di Lambert l’energia di una radiazione è proporzionale all’angolo incidente.

Sta a noi scegliere se vogliamo una media di prestazioni più elevata o vogliamo la massima prestazione quando ne abbiamo il massimo bisogno!

La scelta dell’ orientamento per una panello solare è molto importante nel caso di montaggio verticale. Infatti, tanto più la disponibilità di energia solare coincide con il momento del fabbisogno di energia, tanto più sarà la resa dell’impianto. Accumulatori a parte, se la domanda coincide con l’offerta si posso ottenere dei sensibili vantaggi in termini di guadagno energetico! Perciò il momento della domanda di energia può influenzare la scelta dell’orientamento ottimale. Se per esempio la domanda di calore nel mattino è più bassa che nel pomeriggio, un orientamento verso il sole pomeridiano a sud-ovest può essere più vantaggioso.

La richiesta energetica giornaliera media per la produzione di acqua calda sanitaria di una persone è di 2-3 Kwh (80 Kwh su proiezione mensile). Questo bisogno energetico viene soddisfatto per la maggior parte attraverso un impianto formato da quasi 2 mq di pannelli. Solo nei mesi invernali la produzione energetica dei pannelli non arriva a soddisfare completamente la richiesta di acqua calda sanitaria, che deve venire integrata con la normale caldaia.

L’energia solare resta la più disponibile: il sole irradia sulla Terra 178.000 milioni di milioni di Watt ogni anno pari a 15.000 volte l’attuale consumo di energia da parte dell’uomo. Sfruttiamola!

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Altezza solare: l’angolo formato tra la direzione dei raggi solari e il piano orizzontale.

Solstizi: i due punti dove l’eclittica raggiunge la massima distanza dall’equatore. Il Sole vi transita all’inizio dell’estate (solstizio estivo) con declinazione +23°27′, e all’inizio dell ‘inverno (solstizio invernale) con declinazione -23°27′.

Equinozi: i due punti nei quali l’eclittica interseca l’equatore. Il Sole vi transita all’inizio della primavera (equinozio primaverile), e all’inizio dell’autunno (equinozio autunnale).

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  Ultima realizzazione a Padova:

 solare-termico-in-verticale

Sul tema potete leggere questo eccellente pdf:

 

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