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Paneles de energía
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Ubicación, orientación e inclinación de los paneles solares

Ubicación, orientación e inclinación de los paneles solares

Cualquier implantación de un sistema de energía solar fotovoltaica sostenible lleva implícito la optimización de los recursos a utilizar. Esta es la base del diseño y del montaje de las instalaciones solares para optimizar la obtención de energía renovable.

Ubicación de la chimenea feng shui
Ubicación de la chimenea feng shui

Para conseguir una óptima conversión de energía solar, es imprescindible el conocimiento de la trayectoria solar, el perfil de las necesidades y de los condicionantes de la ubicación de los paneles solares. Todo ello conlleva determinar el grado de inclinación y la orientación de los paneles solares en instalaciones fijas para conseguir el mínimo coste de nuestra instalación fotovoltaica por kilovatio hora generado y sacar el máximo provecho de nuestra inversión.

Aspectos arquitectónicos que afectan a la instalación de placas solares

Por cuestiones de adaptación arquitectónica, los módulos solares de una instalación de autoconsumo suelen estar situados en las cubiertas, aunque no sea la zona más próxima al sistema de acumulación o de contadores de energía.

Por cuestiones de seguridad y de integración arquitectónica, se suele determinar la cubierta de las edificaciones como zona de ubicación de los paneles solares fotovoltaicos.

La cubierta es un elemento estructural de la edificación del que debemos conocer básicamente cuatro parámetros. Estos cuatro puntos condicionarán la disposición de los paneles solares y los sistemas de anclaje en nuestro sistema fotovoltaico:

  • la superficie disponible.

  • la orientación del edificio.

  • la carga estructural que puede soportar.

  • la incidencia de sombras que puede tener.

¿Cuál debe ser la ubicación de los paneles solares en un edificio?

Ubicación, orientación e inclinación de los paneles solares

La superficie disponible quedará determinada por el espacio de la cubierta en la que la propiedad determine ubicar los paneles fotovoltaicos. Habrá que procurar que esta superficie sea un espacio de fácil acceso para las operaciones de mantenimiento, a la vez que este espacio deberá estar protegido de actos vandálicos o de caída de objetos.

Incidencia de sombras

Un aspecto a tener en cuenta son las sombras que pueden incidir sobre los módulos fotovoltaicos. Durante el día las sobras varían de posición, pero también varían durante las diferentes estaciones del año.

En invierno, por ejemplo, la radiación solar viaja hacia la Tierra en una dirección menos perpendicular a la superficie de la tierra que en verano, por lo que las sombras son mucho más alargadas.

Las sombras producen una merma importante de la producción de los paneles solares, sobre todo si se producen en las horas de máxima insolación.

A la hora de evitar posibles sombras sobre los paneles fotovoltaicos hay que considerar:

  • Las sombras cercanas, que son objetos que tapan momentáneamente la radiación directa del Sol.

  • Las sombras lejanas, que son elementos del paisaje que ocultan el Sol de la zona donde se ubica la instalación solar.

¿Cuál es la mejor orientación de los paneles solares?

Para tener un máximo aprovechamiento de la radiación solar conviene orientar las placas solares hacia el sur si estamos en el hemisferio norte, y al norte si estamos en el hemisferio sur.

Al orientarlas al sur o al norte de esta forma se consigue optimizar el tiempo de exposición a la radiación solar y el ángulo de incidencia mejorando la captación de energía solar.

¿Cuál es la mejor inclinación de los paneles solares?

La inclinación óptima de los paneles fotovoltaicos es la que la superficie del panel solar se encuentra en posición perpendicular a la radiación solar.

Sin embargo, el ángulo de incidencia de la radiación solar varía durante el día y durante las diferentes épocas del año. Por esta razón, a menos que instalemos un seguidor solar, debemos buscar la inclinación de las placas ideal para maximizar la captación de energía solar globalmente durante todo el año.

La inclinación ideal de los paneles fotovoltaicos depende de la latitud en la que nos encontramos, de la época del año en que se quiere utilizar y de si dispone o no de un grupo electrógeno propio.

Ubicación, orientación e inclinación de los paneles solaresEn el gráfico anterior, la inclinación media anual es de 40 grados.

En ocasiones no es posible alcanzar las condiciones de inclinación y orientación adecuadas. En este caso, habrá que evaluar las pérdidas de radiación incidente debido a los condicionantes de ubicación.

El objetivo es conseguir la máxima perpendicularidad del panel solar con respecto a la radiación solar recibida. De este modo la energía obtenida por las células fotovoltaicas será mayor.

Otros condicionantes

Sin embargo hay condicionantes que pueden alterar esta premisa. En zonas de montaña donde sean frecuentes las nevadas será importante aprovechar las fuertes pendientes del tejado que beneficiarán por un lado, por su ángulo de inclinación propicio para invierno, y por el otro lado, por que permitirán que caiga la nieve y que no se acumule encima de los paneles solares.

Separación entre hileras de paneles solares

La separación entre hileras de paneles fotovoltaicos debe garantizar la no superposición de sombras entre las hileras de paneles los meses del solsticio de invierno / verano.

Esta distancia quedará determinada por la siguiente expresión, en el caso de paneles en disposición horizontal (sobre un plano).

d = ( h / tanH) · cosA

En que:

  • d, es la distancia mínima entre líneas de paneles.

  • h, es la altura de la línea de paneles (en vertical, desde el punto superior en el suelo).

  • tanH, es la tangente de la altura solar (ángulo) en el mes más desfavorable en nuestra latitud.

  • cosA, es el coseno del azimut solar en el mes más desfavorable (diciembre) a las 10 h solar.

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Fecha publicación: 17 de marzo de 2016
Última revisión: 7 de junio de 2022