Optimización de la Inclinación y Orientación de Paneles Solares para Maximizar la Radiación Solar

Inclinación de las Placas

B = latitud + 10

GDM: Te vas a la tabla al mes correspondiente y eso son los w/m/día, en este caso 3225 w/m/día.

Tabla de Consumo de Aparatos

Cc: 265,2

Ca: 1004

p. consumo útil: 1004

Wh: ____________________ = __________ = 1.115,55

Rendimiento del inversor: 0.9 (90%)

Ldm: C.C + CA: 265.2 + 1004 = 1381 WH

Generador Fotovoltaico

Factor de seguridad * Ldm

PG nominal: _______________________ = 557 wp

Gdm / 1000 = 557

Nº de Placas: ________

Potencia de las placas según catálogo

Grupo de Batería

Ldm * autonomía (días)

Cb nominal: _______________________ = 9.207 wh

Profundidad de descarga máxima: 75%

Regulador: Nº de placas * Icc

Radiación Solar

La radiación solar incidente es el recurso energético en las instalaciones solares fotovoltaicas y presenta las siguientes ventajas:

• Fuente de energía inagotable (renovable)
• Disponible en cualquier ubicación geográfica
• Fuente de energía de libre uso

Nos podemos encontrar con los siguientes inconvenientes:

• Es un recurso energético con gran variabilidad (noche-día - época)
• Tiene una elevada dispersión: llegan a la superficie terrestre muy pocos vatios por metro cuadrado
• Su comportamiento futuro es muy difícil de determinar; se trabaja con estimaciones

Factores que Intervienen en la Radiación Solar Recibida

• Factores astronómicos y geográficos

A la hora de calcular, hay que tener en cuenta que el sol describe dos trayectorias: una anual y otra diaria. La cantidad de radiación recibida depende del lugar geográfico (latitud). A la hora de orientar los paneles, tenemos que tener en cuenta la posición de la Tierra respecto al sol.

• Dispersión: producida por la presencia de partículas de polvo y moléculas de agua
• Reflexión: sufrida por la radiación solar extraterrestre al llegar a la atmósfera debido a la presencia de nubes, moléculas de vapor de agua, etc.
• Difracción: fenómeno provocado sobre la radiación solar por las nubes
• Absorción: parte de la radiación es absorbida por los gases presentes en la atmósfera (oxígeno, ozono, etc.)

Medida de la Radiación Solar

• Directa: recibe el panel directamente desde el sol, se presenta con la letra B
• Difusa: procede de la atmósfera como consecuencia de la reflexión y difracción, se representa con la letra D
• Energía Total: recibida, la suma de todas G = B + D + R
• Extraatmosférica: energía que se encuentra fuera de la atmósfera
• Reflejada: de la reflexión de la radiación incidente sobre el entorno, se representa con la letra R

La inclinación de los paneles busca aumentar la radiación solar W/m2. Es importante determinar el ángulo de inclinación que dependerá de la situación geográfica.

Orientación de los Paneles Solares

Se puede realizar de dos formas:

• Montaje con seguidor solar: los paneles siguen la trayectoria del sol a lo largo del día para lograr la mejor inclinación posible.
• Montaje fijo: habitualmente en instalaciones autónomas, con dos ajustes:
  • Orientación del panel hacia el sur mediante una brújula.
  • Colocación del ángulo óptimo de elevación del panel solar mediante un inclinómetro.

Pérdidas por Sombreado

El problema del sombreado del panel es que puede disminuir la intensidad que puede proporcionar y, en algunos casos, anular su funcionamiento. Existen tablas y mapas de sombreado para estimar el factor de sombra. Realizando el dimensionado adecuado, la instalación funcionará sin ningún problema en las peores condiciones que se presenten.

• Si suponemos que todas las células de la columna están en serie, la intensidad es prácticamente cero por la rama (la sombra tapa una línea de placas).
• Si el sombreado ocupa más o menos la mitad de la célula, la intensidad que proporciona se reduce a la mitad y, por tanto, la intensidad de la rama donde está asociada en serie también se ve reducida a la misma medida (la sombra tapa media placa solar).
• La intensidad que proporciona la célula sombreada se reduce a la mitad y, por tanto, la intensidad de la rama donde está asociada en serie también se ve reducida a la mitad (solo tapa una placa).