Orientación y Inclinación de los Paneles Solares


solar eólicoCómo Orientar los Paneles Solares



Cómo Orientar los Paneles Solares


Bienvenidos a esta página informativa de Mppt Solar. ¿Desean construir un sistema solar fotovoltaico realmente eficiente pero no saben cómo evaluar la orientación óptima de los paneles fotovoltaicos y cómo calcular el grado de inclinación correcto? No hay problema, en esta página encontrarán toda la información y consejos que les permitirán conocer paso a paso la orientación óptima (ángulo acimutal) y la correcta inclinación de sus paneles (ángulo de inclinación) en función de la estación del año en la que tenga más necesidad de energía y la ubicación geográfica en la que desee instalar el sistema solar fotovoltaico. De hecho, gracias a una práctica fórmula matemática y a nuestro mapa de las latitudes de España, aprenderán a calcular la correcta inclinación tanto en verano como en invierno en su ciudad, sin perder tiempo y de forma gratuita.



¿En qué dirección deben orientarse los paneles?

En el diseño de la instalación fotovoltaica es imprescindible elegir el lado del tejado en el que se instalarán los paneles. Por lo tanto, necesitamos saber de qué lado hay más radiación solar a lo largo del día para que podamos producir tanta energía como sea posible. Como los paneles fotovoltaicos son más productivos cuando los rayos del sol son perpendiculares a su superficie, la mejor orientación es directamente hacia el SUR (ángulo acimutal = 180°).


orientación de los paneles fotovoltaicos

Si la instalación no es posible en la dirección sur o si tenemos problemas de sombreado (como un árbol muy alto), la orientación de los paneles se puede cambiar ligeramente. 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 de más de 45° hacia el sur, la producción comienza a disminuir significativamente. A 90° al 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. Ciertamente, estos paneles producirán energía fotovoltaica, pero en menor medida que los paneles orientados directamente hacia el sur.



¿Cuántos grados hay que inclinar los paneles para obtener la máxima producción de energía?

Bueno, ahora que sabemos que la orientación óptima es hacia el sur, tenemos que encontrar la inclinación óptima. 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 básicas: la necesidad de producción de energía y la necesidad de un resultado final estéticamente agradable y duradero. El techo 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 de producción nos permitirá elegir el mejor compromiso para nuestra instalación. Si se desea construir la estructura para un toldo con paneles fotovoltaicos o para un sistema fotovoltaico construido en el suelo o para una innovadora plaza de estacionamiento cubierta por una serie de 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 de nuestros paneles fotovoltaicos se ve influenciada esencialmente por dos factores:

1) la latitud del lugar geográfico donde queramos instalarlos

2) la época del año en que necesitamos tener más energía



¿Cómo afecta la latitud a la inclinación?

Pues bien, como decíamos antes, cuanto más se inclina un panel fotovoltaico perpendicularmente a los rayos solares, más electricidad produce. Debemos alcanzar la máxima producción de energía 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 de inclinación deben tener nuestros paneles. Para eso, pueden sernos útiles dos días concretos del año.


inclinación de 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 y del solsticio de verano. El solsticio de verano, en el que tenemos más horas de luz, es el 20 ó 21 de junio y al mediodía el sol alcanza su máxima altura anual (ver figura), mientras que el solsticio de invierno, en el que tenemos menos horas de luz, es el 21 ó 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 cambia al mediodía. Como se puede ver en la siguiente figura, la latitud de España oscila entre unos 42° al norte (Estaca de Bares) y algo más de 27° al sur (Isla de El Hierro). Para conocer la altura del Sol que nos interesa durante los solsticios de verano e 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 de españa



Cálculo de la altura máxima del Sol al mediodía

Una vez determinada la latitud, hay que restar 23° (ángulo de inclinación aproximado de la tierra). La última operación matemática es: 90 - (resultado obtenido). En el caso de Madrid tendremos el pico 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°. Para obtener el máximo rendimiento durante el solsticio de invierno, los paneles fotovoltaicos en Madrid deben estar orientados hacia el sur e inclinados en un ángulo de 63° (90-27). De esta forma, a mediodía los paneles estarán perfectamente perpendiculares a los rayos solares.


inclinación de los paneles


De los cálculos se deduce inmediatamente que una fuerte inclinación de los paneles respecto al suelo favorecerá una mayor producción de energía durante el período invernal, mientras que una ligera inclinación de los paneles respecto al suelo favorecerá una mayor producción de energía durante el período de verano. ¿Qué inclinación elegir para nuestro sistema? Simple, la que satisfaga nuestras necesidades energéticas. Si estamos en Madrid y solo necesitamos energía en invierno es mejor elegir una inclinación entre 51,5° y 63° (ejemplo 57°), mientras que si solo necesitamos en verano 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° (ejemplo 28,5°). Si, por el contrario, tenemos una mayor necesidad durante el período invernal, es aconsejable tener una inclinación entre 40° y 63° (ejemplo: 51,5°). Si nuestras necesidades energéticas en Madrid son constantes durante todo el año, entonces se puede optar por un camino medio, como el de los 40º, siempre con orientación SUR.




¿Esta información te fue útil?
¡Sígamos en contacto a través del Boletín o a través de Facebook!  

    Boletín  

    Facebook