A forma da sombra: Entendendo a relação entre a altura de uma obstrução versus a distância

Atualizado: 15 de Jul de 2019


Pop Quiz: diga que você tem uma árvore que está sombreando sua matriz - então você a torna mais alta de 20 pés, enquanto também a move a 20 pés mais longe do telhado. Você está melhor ou pior? Acontece que as perdas de tonalidade costumam diminuir - e esse fenômeno é um dos fatores mais incompreendidos que ouvimos dos projetistas de usinas fotovoltaicas.

Entendendo a forma da sombra

Muitas pessoas acham que as duas árvores lançarão o mesmo tom na matriz. No entanto, o impacto de alterar a altura e / ou a distância de uma obstrução variam muito com base na localização relativa do objeto em relação à matriz. Como pode ser visto na Figura 1, adicionar distância entre a árvore e a matriz reduzirá a perda de tonalidade mais do que reduziria a altura. Por exemplo, observe que quando a altura de uma árvore cresce de 50 a 70 pés, o impacto da sombra pode ser mais do que compensado se a árvore estiver a apenas 10 pés mais afastada da matriz solar.


Figura 1: Valores de perda de tonalidade com base na altura do objeto e distância do array

Dito de forma diferente, uma árvore mais alta, mais distante da matriz, cria menos sombra do que uma árvore mais curta, mais próxima da matriz. Você pode ter uma árvore realmente assustadora que tenha 100 pés de altura, mas se ela estiver a 70 pés da matriz, as perdas de tonalidade podem ser insignificantes.

Para entender por que esse é o caso, ajuda a observar a perda de tonalidade de um objeto em um sentido mais abstrato. Vamos examinar o que acontece quando simulamos uma grande torre de 100 pés cercada por módulos em todos os lados. Apenas os módulos mais próximos da torre recebem perda significativa de tonalidade (alguns com perdas de tonalidade acima de 50%). No momento em que você está a 30 pés da torre (cerca de seis filas de módulos), as perdas de sombreamento caem para menos de 10%.


Módulos a mais de 30 pés de distância são apenas levemente impactados pela torre, com perdas de cor da ordem de 1 a 4%.

Manifestação do mundo real


Este conceito de perda relativa de cor aparece o tempo todo com os usuários do HelioScope. Mais comumente, alguém projetará um sistema próximo a uma árvore de 80 pés de altura. No entanto, as perdas de cor da árvore serão de apenas 2 a 3%, às vezes até menos. À medida que solucionamos os problemas, verifica-se que a imponente árvore também está a 100 pés de distância da matriz - e essa distância neutraliza efetivamente a altura. Um carvalho na propriedade do vizinho é menos assustador do que uma muda próxima.

Em última análise, o principal argumento aqui é que nossa intuição está errada com relação a quanta sombra devemos esperar de uma obstrução. Com base em nossas conversas, parece que as pessoas geralmente se concentram inteiramente na altura da árvore ou edifício, e têm dificuldade em calcular a que distância ela está. Como resultado, muitas vezes hesitamos em projetar ao redor de obstruções altas - mas, se você executar a análise, ficará surpreso com o quão modesto é o impacto da sombra.

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