De la correcta orientación de las placas solares depende el rendimiento del sistema de autoconsumo fotovoltaico de tu hogar o empresa. Debes tener presente que cualquier orientación de los paneles solares no va a generar la misma cantidad de energía solar fotovoltaica. Por esta razón, será muy importante que analices detenidamente este aspecto, antes de comprar las placas solares.
Aquí explicamos los aspectos más importantes que tienes que conocer para que hagas una correcta inclinación de las placas solares, y aproveches eficientemente la energía solar.
La latitud y la orientación de las placas solares
Debido a la redondez de la Tierra, los rayos de la energía solar no inciden con el mismo ángulo en todos los puntos del planeta. Es decir, hay lugares donde inciden verticalmente al sitio donde estemos y otros donde inciden en un ángulo intermedio, entre la horizontal y la vertical.
La energía solar fotovoltaica es máxima cuando el plano de la orientación de las placas solares está perpendicular a los rayos solares. En las zonas ecuatoriales, puedes colocar una placa fotovoltaica prácticamente en posición horizontal, ya que los rayos del Sol le incidirán casi perpendicularmente. Sin embargo, en las zonas del hemisferio norte o en las del sur no podrás colocar la placa horizontalmente, sino que necesitarás inclinarla hacia el Sol.
Si estás en el hemisferio norte, debes hacer una inclinación de las placas solares hacia el sur. Sin embargo, cuando estás en el hemisferio sur, la orientación de los paneles solares es hacia el norte. Mientras más alta sea la latitud, en el hemisferio norte o en el sur, mayor será el ángulo de inclinación.
En el caso de España, para un sistema de autoconsumo fotovoltaico, la orientación de las placas solares debe ser aproximadamente 35 grados, hacia el sur. Este valor es válido para la península, pero en las Islas Canarias la inclinación de las placas solares tiene que estar en 25 grados, hacia el sur.
La inclinación del eje de rotación de la Tierra y la orientación de las placas solares
El eje de rotación de la tierra no es perfectamente perpendicular al plano de la órbita eclíptica de traslación alrededor del sol. Hay aproximadamente 23 grados de inclinación de dicho eje, medidos con relación a dicha perpendicularidad. Por esta razón, tanto en el hemisferio norte como en el sur existen las estaciones de verano e invierno.
¿Pero cómo afecta eso, en el caso de España, a la orientación de las placas solares? En la práctica, eso significa que a la óptima orientación por latitud tienes que sumarle 15 grados, en invierno. Pero en verano, debes restarle 15 grados. Es decir, en la Península Ibérica la orientación de los paneles solares debe estar entre 50 grados (invierno) y 20 grados (verano). No obstante, en las Islas Canarias la inclinación tiene que estar entre 40 grados (invierno) y 10 grados (verano).
Otras formas de orientación de las placas solares
La orientación sur que se mencionó anteriormente es la que permite el mayor aprovechamiento de la energía solar, pero en ocasiones no puede llevarse a la práctica. Esto se debe a que en las zonas urbanas no se dispone de suficiente espacio libre. Además, la instalación de placas solares para autoconsumo fotovoltaico no puede alterar la belleza arquitectónica de las casas y edificios. Por esta razón, las placas fotovoltaicas se colocan pegadas ordenadamente en las dos aguas de los tejados o en las paredes de los edificios.
De las alternativas de orientación de las placas solares en España, la única que se descarta es la inclinación al norte. Esto es debido a que la generación de energía solar fotovoltaica pierde mucho rendimiento con esta orientación.
Inclinación de las placas solares en forma horizontal
Es posible que para proteger las placas fotovoltaicas de los fuertes vientos o de las sombras haya que colocarlas en forma completamente horizontal. Con esta orientación de las placas solares el rendimiento es del 59 %. Por tanto, tienes que tomar este dato para calcular la energía fotovoltaica que puede generarse, lo cual es muy importante para saber cuánta carga se puede alimentar con la misma.
Orientación de los paneles solares en dirección este-oeste
Este puede ser el caso de una casa o edificio con dos alas de tejado orientadas de esa forma. Por otra parte, la configuración este-oeste en forma de “V” invertida ofrece alta resistencia a los vientos y disminuye la formación de sombras entre las placas.
Una orientación de 35 grados de inclinación este u oeste ofrece un rendimiento aproximado del 83%. En ocasiones, se puede elegir únicamente la orientación al oeste, lo cual coincide con las horas en las cuales las personas regresan al hogar. Estas son las horas pico de consumo de energía eléctrica.
Cuando la única opción es un montaje vertical orientado al este u oeste, solo puedes esperar un rendimiento de apenas un 51%.
Inclinación suroeste-sureste de sistemas de autoconsumo fotovoltaico
Esta es otra posibilidad que depende de la ubicación y el diseño de la casa o edificio. Para este caso, el rendimiento de una orientación de las placas solares de 35 grados hacia el suroeste o sureste alcanza el 95 %. Este es un valor muy bueno que te permitirá un aprovechamiento más eficiente de la energía solar.
También puedes optar por colocar las placas verticalmente, pero el rendimiento baja al 62 %. Por lo tanto, deberás tener en cuenta estos valores para hacer un diseño realista y evitar decepciones.
El clima y las placas fotovoltaicas
Contrariamente a lo que muchos pueden imaginarse, las placas solares son resistentes al agua de la lluvia y al granizo. Además, la posición inclinada de las placas fotovoltaicas tiene la ventaja de que la lluvia limpia la superficie de la misma de polvo, hojas, insectos, etc.
Los días calurosos de verano le quitan rendimiento a las placas fotovoltaicas. Esto es debido a que los materiales semiconductores que las conforman funcionan mejor entre 20 y 25 grados centígrados. La pérdida de rendimiento por el calor del verano se recupera porque hay más horas de luz.
Aunque parezca ilógico, un día ligeramente nublado puede ser mejor para producir energía fotovoltaica que un día a pleno Sol. Las placas solares funcionan con el espectro visible de la luz solar, la cual poco se atenúa en un día ligeramente nublado.
Las placas solares también resisten los impactos de los rayos si la estructura de las mismas está debidamente aterrada. Por esta razón, se recomienda que los sistemas fotovoltaicos tengan su propio sistema de aterramiento.
Uno de los mayores riesgos para las placas solares son los fuertes vientos. Para minimizar estos riesgos las placas tienen que estar fijadas con estructuras suficientemente fuertes.
Las sombras y las placas de energía solar fotovoltaica
Muchos nos preguntamos cuál es la mejor superficie para instalar paneles solares fotovoltaicos. Es importante evitar las sombras parciales o totales de las placas fotovoltaicas, ya que pueden ocasionar la pérdida total de la generación de energía fotovoltaica. Una sombra pequeña en una placa reduce drásticamente el rendimiento de todo el sistema.
Esto se debe a que cada placa se compone de 36 a 72 pequeñas celdas conectadas en serie. Si alguna deja de producir energía, toda la placa deja de funcionar. Con el empleo de diodos Bypass se logra minimizar este inconveniente, ya que este diodo crea un camino alternativo a la corriente. Es decir, el diodo permite saltar las celdas sombreadas o dañadas.
¿Tienes todavía algunas dudas con relación a la orientación de tus celdas fotovoltaicas?
El diseño e instalación de los sistemas fotovoltaicos es un tema complejo que deberás delegar en empresas especializadas y de amplia experiencia como E4e Soluciones. En este sentido, nosotros estamos capacitados para resolver cualquier inconveniente con la orientación de las placas solares, así como otros problemas. Llámanos y te atenderemos puntual y profesionalmente.
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