Funzionalità · Ombreggiamento
La perdita da ombreggiamento di ogni modulo, dal modello 3D dell’edificio.
Il software segue il sole nell’arco dell’anno e calcola quanta parte di cielo vede ogni modulo. Abbaini, camini, alberi, pali e le pareti stesse dell’edificio fanno ombra così come sono nel modello.
Che cosa fa ombra
L’ombra viene calcolata in base a ciò che è presente nel modello 3D: tetto e pareti dell’edificio, altri corpi di fabbrica e gli ostacoli inseriti dall’alto nel passo 3. Gli ostacoli sono abbaini, camini, torrini di ventilazione, alberi e pali o pennoni, ciascuno con altezza e dimensioni proprie. Per un albero si impostano sia l’altezza sia il raggio della chioma.
Un edificio vicino che fa ombra si può disegnare come corpo di fabbrica a sé, e allora proietta ombra come le parti dell’edificio. I moduli complanari alla falda non si ombreggiano a vicenda. Le file su strutture inclinate su un tetto piano invece sì, quindi l’effetto della distanza tra le file si vede nella perdita.
L’analisi in cifre
- 21
- il giorno di calcolo di ogni mese, un istante ogni 30 minuti dalle 3 alle 21 in tempo solare
- 9
- punti di calcolo per modulo, su una griglia 3 × 3 vicina ai bordi del modulo
- 0–15 %
- la scala di colori: verde senza ombra, giallo al 5 %, arancione al 10 % e rosso dal 15 %
Il fattore di vista del cielo: l’ombra sulla luce diffusa
Una parte importante dell’irraggiamento annuo arriva dalla volta celeste, non direttamente dal sole. Per questo il software calcola, per ogni punto di calcolo, quale quota di cielo è visibile, pesata secondo l’angolo di incidenza sul modulo. Un abbaino o una parete vicina sottrae sia radiazione diretta sia una porzione di cielo, ed entrambe le quote vengono detratte.
La perdita per modulo è la parte ombreggiata dell’irraggiamento annuo – la radiazione diretta nei punti in ombra e la diffusa dalla porzione di cielo coperta – divisa per l’irraggiamento totale del modulo nell’anno.
La mappa dell’irraggiamento: la falda prima dei moduli
Nel passo 5, attivando la mappa dell’irraggiamento si vede quanto sole riceve nell’anno ogni parte di una falda, in celle di 25 × 25 centimetri. Il valore è relativo a una superficie non ombreggiata esposta a sud con 35 gradi di inclinazione, così si vede dove i moduli rendono di più e dove un abbaino o un camino tolgono luce.
La mappa viene calcolata per ogni ora intera del 21 di ogni mese, con radiazione diretta e fattore di vista del cielo. Sotto l’ingombro degli ostacoli non vengono disegnate celle, perché lì non si posano moduli.
La perdita da ombreggiamento nel passo 8
Avviando l’analisi dell’ombreggiamento nel passo 8 si calcolano tutti i moduli, con una barra di avanzamento e la possibilità di interrompere. I moduli vengono colorati in base alla loro perdita e il software mostra la perdita totale da ombreggiamento nell’anno. Se in seguito si modificano il tetto, gli ostacoli o i moduli, l’analisi precedente viene eliminata e il software segnala che va ricalcolata.
Quando l’analisi copre tutti i moduli, la perdita viene detratta dalla produzione stimata, modulo per modulo. Nel report PDF diventa una sezione a sé con la perdita totale, il modulo più ombreggiato e la perdita per falda.
Ora per ora nella simulazione
La simulazione dettagliata va oltre. Per ogni modulo l’ombra viene calcolata sulle tre sottostringhe di celle, ciascuna con il suo diodo di bypass, per una griglia di posizioni del sole, e per ogni ora dell’anno meteorologico l’ombra viene letta dalla griglia. L’orizzonte del terreno ricavato da PVGIS oscura la radiazione diretta quando il sole è basso.
La potenza della stringa viene poi calcolata con un modello semplificato della curva corrente-tensione (I-V) dei moduli, diodi di bypass compresi. Una sottostringa in ombra limita la corrente oppure viene esclusa dal diodo di bypass, e la stringa lavora nel punto di massima potenza. Così si vede quanto costa un modulo in ombra nella stessa stringa di moduli al sole. Con gli ottimizzatori ogni modulo viene calcolato a sé.
Da sapere
- I moduli non vengono posati nel margine libero di un ostacolo. Il valore predefinito è 30 cm intorno a un camino e 20 cm intorno a un torrino di ventilazione, e il margine si può modificare per ogni ostacolo.
- Un’analisi superata non resta su un tetto modificato: se si sposta un ostacolo o un modulo, l’analisi viene eliminata fino al nuovo calcolo.
- Ogni variante del progetto ha la propria analisi dell’ombreggiamento, così due layout sullo stesso tetto si possono confrontare.
- Senza analisi dell’ombreggiamento i moduli sono considerati non ombreggiati, e il report PDF lo indica.
Domande e risposte
Domande e risposte
Quanti punti per modulo calcola l’analisi dell’ombreggiamento?
Nove, su una griglia 3 × 3 che arriva vicino ai bordi del modulo, così si nota l’ombra che entra da un abbaino o da un camino vicino. Il percorso del sole viene seguito il 21 di ogni mese, ogni 30 minuti.
Si calcola l’ombra degli alberi?
Sì. Gli alberi si inseriscono come ostacoli dall’alto nel passo 3, con altezza e raggio della chioma, e fanno ombra in 3D come gli altri ostacoli.
L’analisi tiene conto del terreno intorno all’edificio?
La simulazione sì: l’orizzonte viene preso dal modello del terreno di PVGIS e oscura la radiazione diretta quando il sole si trova sotto l’orizzonte. L’analisi dell’ombreggiamento e la mappa dell’irraggiamento considerano ciò che è presente nel modello 3D.
Che cosa significano i colori?
Verde indica nessuna perdita da ombreggiamento, giallo circa il 5 per cento, arancione il 10 per cento e rosso il 15 per cento o più dell’irraggiamento annuo del modulo.
Perché la produzione è scesa dopo l’analisi dell’ombreggiamento?
Quando l’analisi copre tutti i moduli, la perdita di ogni modulo viene detratta dalla produzione stimata. Senza analisi dell’ombreggiamento i moduli sono considerati non ombreggiati.
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