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2026_ORIENTAMENTO DEI MODULI FOTOVOLTAICI_

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ORIENTAMENTO E ANGOLO D’INCLINAZIONE DEI MODULI FOTOVOLTAICI
ORIENTAMENTO MODULI FOTOVOLTAICILa realizzazione di un impianto fotovoltaico spesso richiede attenzione e modalità progettuale particolare. Il riferimento  è spesso, l’attenzione per i vincoli paesaggistici che, in alcune Regioni, sono alquanto severe. Un vincolo paesaggistico è una restrizione prevista dalla legislazione italiana, con la finalità di proteggere determinate aree di interesse paesaggistico. Sono esclusi, quindi, quegli interventi edilizi che possano comprometterne il valore estetico e ambientale. Ciò significa che per realizzare lavori di ristrutturazione occorre un’autorizzazione e un iter procedurale particolare, spesso laborioso. Un caso specifico che abbiamo riscontrato nella Città Metropolitana di Genova. In un’area con vincolo paesaggistico così descritto: …..“Secondo il PUC l’area ricade  in ambito “AR-UR” ambito di riqualificazione urbanistica residenziale. Assetto insediativo del P.T.C.P. l’area ricade nell’ambito territoriale 53E, componente TU (tessuto urbano) con regime normativo art. 38 delle NA. Secondo la cartografia dei beni culturali e paesaggistici soggetti a tutela, l’area ricade nel D.L. 42 art.136 lettera C e D del 21/01/2004, fgl 37 ambito 14 ossia AREA DI  NOTEVOLE INTERESSE PUBBLICO (BELLEZZA D’INSIEME)”….. In questo caso specifico per l’immobile oggetto di miglioria energetica, non si possono insediare PANNELLI FOTOVOLTAICI…a meno che detti pannelli non siano  visibili dalla pubblica via. 
Ci occuperemo in questa pagina della corretta procedura per il posizionamento dei moduli fotovoltaici in un’area senza vincoli paesaggistici. L’orientamento è la fase più importante per determinare il posizionamento corretto (angolo azimutale) e l’inclinazione ideale dei PANNELLI SOLARI. Nella fase progettuale dell’impianto occorre considerare due aspetti fondamentali – il periodo in cui abbiamo la necessità del massimo fabbisogno energetico e la località geografica o il sito dove posizionare l’impianto. Grazie a una semplice formula matematica e alla mappa delle latitudini a nostra disposizione, possiamo calcolare l’angolo d’inclinazione ottimale dei moduli fotovoltaici sia per le stagioni estive che  invernali. Per i dati da relazionare possiamo utilizzare il sito Europeo Photovolaic Geografical Information System (PGIS)

LA DIREZIONE DEI MODULI FOTOVOLTAICI 
Nella progettazione dell’impianto fotovoltaico, è fondamentale scegliere il prospetto o la falda del tetto in cui saranno installati i moduli. È importante identificare il lato che riceve la maggior parte della luce solare durante il giorno per massimizzare la produzione energetica. I moduli fotovoltaici raggiungono la massima efficienza quando i raggi solari colpiscono la superficie del pannello in modo perpendicolare. L’orientamento ottimale è verso sud (angolo azimutale =180°). Non sempre è possibile questo orientamento ideale, per vari motivi. Un motivo spesso “considerevole”  è rappresentato da un’area ombreggiata (esempio pareti in sporgenza sui confini o la presenza di alberi di alto fusto). In questo caso è possibile modificare leggermente l’orientamento. Se orientiamo i pannelli da sud, fino a un massimo di 45°(sud-est e sud-ovest), la produzione annua diminuisce solo leggermente (tra l’1% e il 3%). Si può compensare questa leggera perdita con pannelli integrativi a quelli in progetto. La radiazione solare ricevuta dai pannelli rimane praticamente invariata. 
Tuttavia, se i pannelli sono orientati (per necessità progettuale) con un angolo superiore a 45° verso sud, la produzione inizia a diminuire in modo significativo. Con inclinazione a 90° verso sud (ovvero direttamente a est e a ovest), la diminuzione della produzione può arrivare fino al 30%. Questa riduzione è attribuibile al fatto che i moduli fotovoltaici sono esposti a una luce solare debole e non perpendicolare per gran parte della giornata. Sebbene questi moduli possano generare energia fotovoltaica, lo faranno in misura inferiore rispetto a quelli esposti direttamente a sud. In questo caso occorre valutare l’integrazione con ulteriori moduli e valutare il costo di questa tipologia di orientmento, informando adeguatamente la committenza.

INCLINAZIONE DEI MODULI FOTOVOLTAICI
Ora che sappiamo che l’orientamento ottimale è verso sud, dobbiamo trovare l’angolo ottimale. Innanzitutto, è importante sottolineare che, quando si sceglie l’inclinazione dei moduli fotovoltaici, bisogna soddisfare due esigenze fondamentali: a) la produzione di energia e b) un risultato compositivo gradevole, non invasivo sul paesaggio. Conoscere l’inclinazione ottimale per la produzione di energia ci permette di scegliere il miglior compromesso per la nostra installazione. L’angolo d’inclinazione ottimale dei pannelli è influenzato essenzialmente da due fattori: – la latitudine del luogo geografico in cui i moduli devono essere montati – il periodo dell’anno in cui abbiamo più bisogno di energia. Più il modulo è perpendicolare ai raggi solari, maggiore è la quantità di elettricità generata. 
E’ importante quindi l’altitudine solare massima e minima a mezzogiorno durante tutto l’anno per determinare di quanti gradi inclinare i moduli. C’è un giorno all’anno in cui abbiamo meno ore di luce e un altro giorno in cui ne abbiamo di più: nel solstizio d’estate, abbiamo il maggior numero di ore di luce, il 20 o il 21 giugno. In questi giorni, a mezzogiorno, il sole è alla sua massima altitudine annuale. Nel solstizio d’inverno, abbiamo meno ore di luce, il 21 o il 22 dicembre. In questi giorni a mezzogiorno, il sole è alla sua minima altitudine annuale
LA SOLUZIONE PERSONALIZZATA – VANTAGGI E SVANTAGGI DELL’ORIENTAMENTO EST-OVEST – Per un aspetto compositivo adeguato, in questo nostro progetto, (esposizione a sud non disponibile) i pannelli fotovoltaici sono stati orientati secondo l’asse eliotermico est-ovest. Descriviamo caratteristiche con vantaggi e svantaggi di questo orientamento (progetto di riqualificazione energetica e sismica in Sant’Olcese – GE)

ALTEZZA MASSIMA DEL SOLE A MAZZOGIORNO
Anche l’altezza massima e minima annuale del sole a mezzogiorno varia a seconda della latitudine. L’Italia si estende in latitudine tra circa 35°e 47° Nord, coprendo un’ampia fascia dell’emisfero boreale, dai punti più a sud come Lampedusa (circa 35°29′ N) fino alle Alpi (Vetta d’Italia, circa 47°04′ N). Questo posiziona la maggior parte del territorio nella zona astronomica temperata, rendendola un paese con una notevole varietà climatica. Per determinare l’altezza del sole, che ci interessa durante i solstizi d’estate e d’inverno, possiamo fare riferimento al PGIS . Nel caso in esame abbiamo fatto riferimento ad un nostro progetto nella città di Collegno (TO) in questo caso la latitudine è 45°. Una volta trovata la latitudine, dobbiamo sottrarre 23° (l’attuale angolo di inclinazione della Terra). L’operazione matematica finale è: 90 – (risultato ottenuto). Nel caso di Collegno lo zenit del sole è a 68°, che risulta dal calcolo 90 (angolo zenitale) (45-23). Per ottenere la massima resa energetica durante il solstizio d’estate , i moduli fotovoltaici di Collegno devono essere orientati a sud e inclinati di 22° (90 – 68). In questo modo, i moduli sono perfettamente perpendicolari ai raggi solari a mezzogiorno.
CALCOLO DELL’ALTEZZA MINIMA  DEL SOLE A MEZZOGIORNO – INVERNO
Per calcolare l’altezza del sole a mezzogiorno durante il solstizio d’inverno, dobbiamo aggiungere 23° invece di sottrarre. La successiva operazione matematica rimane invariata. Il risultato per Collegno (TO) 90 – (45 + 23) = 22 . Per ottenere la massima resa durante il solstizio d’inverno, i moduli fotovoltaici di Collegno (TO) devono essere rivolti a sud e inclinati di  68°  (90 – 22). In questo modo, i moduli sono perfettamente perpendicolari ai raggi solari a mezzogiorno. I calcoli mostrano che una forte inclinazione dei moduli solari rispetto al piano orizzontale favorisce una maggiore produzione di energia in inverno, mentre una leggera inclinazione dei moduli solari rispetto al piano orizzontale favorisce una maggiore produzione di energia in estate. 
La corretta inclinazione dei moduli è definita dunque dalla necessità di produrre energia (in inverno o in estate).  Nel caso specifico del progetto adottato, abbiamo optato per una posizione separata per incrementare la quantità di Energia. Considerando il supporto a disposizione per il posizionamento dei moduli, abbiamo adottato un’inclinazione separata. Alcuni moduli con inclinazione verso SUD di  22 ° per Estate e alcuni moduli inclinati a 68° per la produzione di energia durante l’inverno. Qualora il fabbisogno energetico a Collegno rimanga costante durante tutto l’anno, avremmo potuto optare per una scelta intermedia come 35 o 39°, sempre con orientamento SUD.
Contenuto basato su casi di studio e progetti realaizzati….Arch. Stratacò Angelo Antonio  albo Architetti Torino e Provincia

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