ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN DE LOS PANELES SOLARES


Orientación e Inclinación de los Paneles



orientación inclinación paneles

Bienvenido a esta página de información de MPPTSOLAR.

¿Quieres construir un sistema solar fotovoltaico realmente eficiente pero no sabes cómo evaluar la orientación correcta de los paneles fotovoltaicos y cómo calcular el grado de inclinación óptimo?

No hay problema, en esta página encontrarás toda la información y consejos que te permitirán conocer paso a paso la orientación correcta (ángulo azimutal) y la inclinación óptima de tus paneles según la estación del año en la que tengas mayor necesidades energéticas y la ubicación geográfica donde desea instalar el sistema solar fotovoltaico.

De hecho, gracias a una fórmula matemática simple y a nuestro mapa de las latitudes de España, aprenderás a calcular la inclinación óptima tanto en verano como en invierno en tu ciudad, sin perder tiempo y de forma gratuita.



¿En qué dirección deben orientarse los paneles?


Durante el diseño de la instalación fotovoltaica es fundamental elegir el lado del tejado sobre el que montar los paneles. Por lo tanto, necesitamos saber de qué lado hay mayor radiación solar a lo largo del día para tener la máxima producción de energía posible. Dado que los paneles fotovoltaicos son más productivos cuando los rayos solares son perpendiculares a sus superficies, la mejor orientación es sin duda la que está directamente al SUR (ángulo azimutal = 180°).

orientación de los paneles solares

En el caso de que no sea posible orientar los paneles en dirección SUR o tienes problemas de sombreado (como por ejemplo un árbol muy alto) no te preocupes; se puede cambiar la dirección algunos grados sin consecuencias notables.

De hecho, es útil saber que, si orientamos los paneles fuera de la dirección sur, hasta un máximo de 45° (sureste y suroeste), la producción anual sufre una reducción bastante limitada (1-3%). La radiación solar que reciben los paneles fotovoltaicos es casi la misma. Sin embargo, si los paneles se giran en un ángulo superior a 45° hacia el sur, la producción comienza a disminuir significativamente.

A 90° desde la dirección sur (es decir, directamente al este y al oeste), la caída de la producción puede llegar al 30%. Esta disminución se debe a que los paneles fotovoltaicos, durante la mayor parte del día, se ven afectados por una luz solar débil y no perpendicular. Estos paneles ciertamente producirán energía fotovoltaica, pero en menor medida que los paneles orientados directamente al sur.



¿Cuántos grados tenemos que inclinar los paneles para tener la máxima producción?


Bueno, ahora que sabemos que la orientación sur se considera la orientación correcta, tenemos que encontrar la inclinación óptima de los paneles.

En primer lugar, es bueno decir que al elegir la inclinación de los paneles fotovoltaicos en el tejado de una casa estamos obligados a satisfacer dos necesidades: la necesidad de producción de energía y la necesidad de un resultado final estéticamente agradable y duradero. El tejado de una casa ya tiene su propia inclinación y pendiente, así que tenemos que encontrar un compromiso entre estas dos necesidades. Conocer el ángulo óptimo nos permitirá elegir el mejor compromiso para nuestra instalación.

Si, por el contrario, se desea construir la estructura de una marquesina con paneles fotovoltaicos o de un sistema fotovoltaico sobre suelo o de una innovadora plaza de aparcamiento cubierta con múltiples paneles conectados en serie o en paralelo, esta guía será muy útil durante el diseño de la estructura, ya que le proporcionará la inclinación óptima de la estructura con respecto al plano horizontal.

La inclinación óptima que deben tener nuestros paneles fotovoltaicos está fundamentalmente influida por dos factores:

•   la latitud del lugar geográfico donde queramos instalarlos
•   la época del año en que necesitamos tener más energía



¿Cómo afecta la latitud a la inclinación?


Como dijimos anteriormente, cuanto más se inclina un panel fotovoltaico perpendicularmente a los rayos solares, más electricidad produce. La máxima producción de energía debe obtenerse al mediodía, cuando el sol alcanza su máxima altura en el horizonte. Por lo tanto, necesitamos saber, durante todo el año, la altura máxima y mínima del sol al mediodía para saber cuántos grados inclinar nuestros paneles. Para eso, pueden sernos útiles dos días especiales del año.

inclinación paneles fotovoltaicos

Como muchos ya sabrán, hay un día del año en que tenemos menos horas de luz y un día del año en que tenemos más horas de luz. Estos son los días del...

•   solsticio de invierno
•   solsticio de verano

El solsticio de verano, en el que tenemos más horas de luz, es el 20 o 21 de junio y el sol al mediodía está en su máxima altura anual (ver figura); mientras que el solsticio de invierno, en el que tenemos menos horas de luz, es el 21 o 22 de diciembre y el sol al mediodía está en su mínima altura anual (ver figura).

Incluso según la latitud en la que nos encontremos, la altura máxima y mínima anual del sol al mediodía cambia. Como se puede ver en la siguiente figura, España se sitúa entre 42° de latitud Norte (Estaca de Bares) y algo más de 27° de latitud Sur (Isla de El Hierro). Para conocer la altura del sol que nos interesa durante los solsticios de verano y de invierno, debemos identificar, gracias a la figura de abajo, cuántos grados es la latitud en la que queremos instalar el sistema fotovoltaico. Si por ejemplo estamos en Madrid, la latitud será de unos 40°.



Latitud de España


latitud españa


Cálculo de la altura máxima del Sol al mediodía


Una vez determinada la latitud, debemos restar 23° (ángulo de inclinación aproximado de la tierra). La última operación matemática es: 90 - (resultado obtenido). En el caso de Madrid tendremos el punto de culminación del Sol a 73°, obtenido por el cálculo 90-(40-23). Para obtener el máximo rendimiento energético durante el solsticio de verano, los paneles fotovoltaicos en Madrid deben estar orientados hacia el SUR e inclinados en un ángulo de 17° (90-73). De esta forma, a mediodía los paneles estarán perfectamente perpendiculares a los rayos solares.



Cálculo de la altura mínima del Sol al mediodía


Para calcular la altura del sol al mediodía durante el solsticio de invierno debemos sumar 23° en lugar de restar. La siguiente operación matemática permanece sin cambios. El resultado para Madrid es 90-(40+23) = 27°. Por tanto, para obtener el máximo rendimiento durante el solsticio de invierno, los paneles fotovoltaicos en Madrid deben estar orientados al SUR e inclinados a 63° (90-27). De esta forma, al mediodía los paneles estarán perfectamente perpendiculares a los rayos solares.

inclinación de los paneles

De los cálculos se desprende inmediatamente que una fuerte inclinación de los paneles con respecto al plano horizontal favorecerá una mayor producción de energía durante el período invernal, mientras que una ligera inclinación de los paneles favorecerá una mayor producción de energía durante el período estival.

¿Qué inclinación elegir para nuestro sistema? Simple, la que satisface nuestras necesidades energéticas.

Si estamos en Madrid y necesitamos energía exclusivamente en el período invernal, es mejor elegir una inclinación entre 51,5° y 63° (ejemplo 57°), mientras que si la necesitamos exclusivamente en el período estival es mejor elegir una inclinación entre 17° y 28,5° (ejemplo 23°). Si en cambio tenemos una mayor necesidad durante el verano, es bueno tener una inclinación entre 17° y 40° (por ejemplo 28,5°). Si, por el contrario, tenemos una mayor necesidad durante el período invernal, es aconsejable tener una inclinación entre 40° y 63° (por ejemplo: 51,5°).

Si nuestras necesidades energéticas en Madrid son constantes durante todo el año, entonces se puede optar por un valor intermedio, como 40º, siempre con orientación SUR.

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