Inclinação para placa solar: qual o ângulo ideal, mínimo e como calcular?

Engana-se quem pensa que a inclinação da placa solar é simplesmente aquela proporcionada pelo telhado. Para potencializar a eficiência e a economia do seu sistema fotovoltaico, o cálculo do ângulo é determinante e varia conforme sua localização. 

Por isso, hoje vamos explicar como determinar a inclinação de placa solar ideal usando a fórmula da latitude, qual o ângulo mínimo para garantir a autolimpeza e o que é o ângulo de incidência solar, para garantir que seu investimento gere o máximo de energia possível.

O que é o ângulo de incidência solar?

Para entender o que é o ângulo de incidência solar, tenha em mente que ele é formado entre o raio solar (a linha de luz do Sol) e a superfície do painel. Sendo que a máxima captação de energia e eficiência do sistema ocorre quando o raio atinge o painel a 90º.

Quando o ângulo de incidência se aproxima de 0º, a irradiação aproveitada pelo painel é reduzida, diminuindo a produção de energia. Por isso, o objetivo do cálculo da inclinação da placa solar é aproximar este ângulo de 90° o maior número de horas ao longo do ano.

Qual a inclinação ideal para placa solar?

O princípio é alinhar o ângulo para os painéis receberem a luz perpendicularmente o maior tempo possível. O método mais prático é utilizar a latitude do local.

Você pode descobrir a latitude de sua localidade no Google Maps. Mas, no Brasil, é preferível uma inclinação ligeiramente menor (ex: β = Latitude – 5), devido à alta irradiação que ocorre no verão. 

Inclinação mínima para placa solar

O principal fator que define a inclinação mínima para placa solar é a autolimpeza. O ângulo mínimo recomendado no Brasil é de 10º. Essa inclinação garante o escoamento da água da chuva e evita o acúmulo de sujeira na borda inferior dos módulos. 

Perdas de eficiência por sujeira como poeira, folhas, dejetos de pássaros podem ser significativas. Portanto, mesmo em telhados com baixa inclinação, deve-se usar suportes para atingir esse ângulo mínimo.

Como calcular a inclinação ideal da placa solar com base na latitude?

O método mais prático para determinar o ângulo de instalação no Brasil é utilizar a latitude do local como base. Você pode encontrar essa coordenada facilmente no Google Maps clicando com o botão direito sobre o local desejado.

Para obter o melhor desempenho anual, aplicamos as seguintes fórmulas matemáticas simplificadas:

• para latitudes até 10°, a inclinação deve ser igual à latitude;
• para latitudes entre 10° e 20°, somamos 2,5° ao valor da latitude;
• para latitudes acima de 20°, somamos 5° ao valor da latitude.

Portanto:

• Inclinação = Latitude + Ajuste.

Se você mora em São Paulo, onde a latitude é de aproximadamente 23°:

• como 23° é maior que 20°, somamos 5°;
• o cálculo fica 23° + 5° = 28°;
• a inclinação ideal para São Paulo é de 28° ao Norte.

Ao realizar o seu cálculo, considere estas duas observações importantes.

1. Inclinação mínima de autolimpeza: mesmo em cidades próximas à linha do Equador (latitude próxima de 0°), nunca instale a placa com menos de 10° a 15°. Essa inclinação é necessária para que a água da chuva escorra e leve consigo a poeira, evitando perdas de eficiência.
2. Foco no verão: se o objetivo for maximizar a geração especificamente nessa estação (ou economizar em estrutura), muitos profissionais optam por usar o valor da latitude exata, sem os acréscimos citados acima.

Por que a inclinação da placa solar é importante para a eficiência?

Para definir qual a inclinação da placa solar, considere que o ângulo do módulo deve ser similar à latitude do local. Afinal, ela determina a posição média do Sol ao longo do ano, sendo vital para a irradiação incidir o mais próximo possível da perpendicularidade.

Fatores locais como inclinação do telhado, sombreamento sazonal ou demanda energética do cliente podem exigir ajustes no ângulo final da inclinação da placa solar. 

Direção e orientação: fatores críticos além da inclinação

Além da inclinação correta, a direção (azimute) para onde os módulos estão apontados é vital para a performance do sistema. No Brasil, situado majoritariamente no Hemisfério Sul, a direção ideal para ampliar a captação de irradiação solar é o norte geográfico.

Para identificá-lo, deve-se usar ferramentas como bússolas com declinação magnética ajustada, softwares de modelagem ou aplicativos de geolocalização. Afinal, orientar os painéis para o norte geográfico reduz perdas e otimiza a produção de energia.

Região	Perda aproximada em relação à produção ideal
Norte	Orientação ideal (0% de perda)
Nordeste/noroeste	Perdas gerenciáveis, tipicamente de 3º a 8º
Leste/oeste	Perdas maiores, variando de 12º a 20º. Produção deslocada para manhã (leste) ou tarde (oeste)
Sul	Perdas consideráveis, sendo uma orientação a ser evitada, exceto em raras situações no extremo norte do Brasil

 

O que fazer quando o telhado não está na direção ou inclinação ideal?

Quando o telhado não oferece a inclinação ou a orientação ideal, a solução é usar estruturas de fixação ajustáveis (ou suportes). Elas garantem que o módulo atinja o ângulo de autolimpeza mínimo de 10º e a direção mais próxima do norte geográfico.

Analise também o custo-benefício. Por exemplo, perdas menores que 5º a 10º podem ser aceitáveis, sem justificar estruturas. Já para grandes desvios ou telhados inviáveis, instalações em solo, lajes planas ou carports são melhores para otimizar o ângulo.

Em telhados com orientação desfavorável, pode-se aumentar o número de painéis  (sobredimensionamento). Isso compensa a eficiência reduzida do sistema, assegurando que a produção anual seja atingida, mesmo com o desvio de inclinação ou direção.

Inclinação para diferentes tipos de sistemas fotovoltaicos

A definição da inclinação ideal da placa solar muda conforme o tipo de sistema. Para instalações on-grid (conectadas à rede), o foco é a máxima geração anual, usando a fórmula β = Latitude para otimizar a produção de créditos de energia ao longo do ano.

Em sistemas off-grid (autônomos, com baterias), o objetivo é garantir a autonomia nos meses de menor insolação (inverno). Por isso, a inclinação deve priorizar o sol baixo, usando β = Latitude + 10° para compensar dias mais curtos e baixa incidência solar.

Inclinação de placas solares em diferentes regiões do Brasil

A escolha da inclinação exige considerar fatores regionais, como nebulosidade ou volume pluviométrico. Isso influencia a decisão final, por exemplo, em locais com muita chuva. Lembrando de que o ângulo de autolimpeza (≈10º) é mais importante do que o ângulo ideal.

O CRESESB e a ANEEL fornecem dados essenciais de irradiação solar que ajudam na tomada de decisão mais eficiente. Abaixo, recomendamos ângulos de inclinação anual para as principais macrorregiões brasileiras.

• Manaus: a inclinação ideal é de 10º (mínima), garantindo o escoamento, pois a latitude é muito baixa;
• Salvador: a inclinação ótima é de 13º, mas pode ser reduzida em 3º para otimizar a captação de verão;
• Brasília: o ângulo de 16° é ideal, podendo ser ligeiramente reduzido para compensar a alta irradiação média anual;
• São Paulo: a inclinação de 23° é a mais eficiente, mas telhados convencionais oferecem de 10º a 15º;
• Porto Alegre: a inclinação ótima de 30° é ideal para compensar o ângulo mais baixo do sol no inverno.

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