Inclinação de um painel solar em 3D – trajetória do Sol e energia diária

O que mostra

Um painel solar fornece a maior potência quando a luz o atinge perpendicularmente. A irradiância no painel é G = DNI·cos θ mais um pouco de luz difusa, em que θ é o ângulo entre os raios do Sol e a normal do painel, e a potência elétrica é P = η·A·G. A trajetória do Sol é calculada a partir da latitude, da data e da hora solar, e o feixe direto enfraquece quando o Sol está baixo, porque a luz atravessa mais atmosfera. A energia diária, a área sob a curva de potência, é comparada com o consumo de uma residência e com a melhor inclinação fixa do ano.

Como usar

Ajuste Latitude φ e Data e depois pressione Reproduzir um dia ou arraste o Sol pela trajetória. Mude Inclinação β e Orientação do painel e observe θ, a potência e a energia diária. Pressione Melhor ângulo para este dia e depois escolha Energia × inclinação no menu Gráfico para você comparar a melhor inclinação de um dia e do ano com a latitude.

Parâmetros que você pode mudar

• Latitude φ (negativa: hemisfério sul) -60–70 °
• Mês (dia 21 do mês) 1–12
• Hora solar 0–24 h
• Inclinação β do painel 0–90 °
• Orientação do painel (0° = norte, 90° = leste, 180° = sul) 0–355 °
• Rendimento η do painel 5–25 %
• Área do painel A 1–40 m²
• Consumo de eletricidade da residência por dia 1–30 kWh

Perguntas para explorar

1. Por que o painel fornece a maior potência quando a luz do Sol o atinge perpendicularmente?
2. Como a melhor inclinação fixa para o ano inteiro se compara com a latitude do local?
3. Que área de painéis uma residência precisaria no inverno em comparação com o verão?