¿Desea construir un sistema solar fotovoltaico eficiente?
La energía solar se ha convertido en una opción cada vez más popular y sostenible para la generación de electricidad. La correcta orientación de los paneles solares es crucial para obtener el máximo rendimiento y eficiencia de un sistema fotovoltaico. En este artículo, exploraremos las normativas que rigen la orientación de paneles solares, cómo obtener la información sobre la inclinación y orientación óptima, qué software se recomienda para el análisis solar en Bolivia y las normativas locales o nacionales pertinentes para las instalaciones solares en este país.
Es importante conocer la información de la inclinación de los paneles (ángulo de
inclinación) así como su orientación óptima (ángulo acimutal).
¿Cuál es la dirección en la que deben orientarse los paneles?
Es totalmente necesario escoger el lado del techo en el que se instalarán los paneles
solares durante el diseño de la instalación fotovoltaica. Para ello, es imprescindible conocer en que parte de dicho techo hay mayor radiación solar durante el día para elaborar y conseguir la mayor energía posible.
Al ser los paneles fotovoltaicos más efectivos con los rayos del sol de manera perpendicular a la superficie, será el NORTE la orientación más propicia. Si tenemos problemas como el sombreado (por ejemplo, un árbol muy alto) o es imposible la dirección norte, podrá cambiar ligeramente la orientación de los paneles hasta un máximo de 35º (noreste y noroeste). No obstante, la producción anual solo sufrirá una reducción muy limitada (1-3%) dado que la radiación solar que recibirán los paneles es prácticamente la misma.
A pesar de ello, si dichos paneles se giran en un ángulo superior de 35º hacia el norte, la
producción disminuirá en mayor medida. Así pues, si lo orientamos directamente al este y al oeste se podría llegar al 30% de caída de la producción. Esto es, porque los paneles se verían afectados por una luz solar no perpendicular y muy débil durante el trascurso del día y, aun produciendo energía fotovoltaica, será en menor producción que los paneles directamente orientados hacia el norte.
Para obtener el máximo aprovechamiento de la radiación solar, conviene orientar los paneles
solares hacia el norte, debido a que Bolivia se encuentra en el hemisferio Sur.
¿Cuántos grados hay que inclinar los paneles para la obtención de la máxima producción de energía?
Primeramente, se deben satisfacer dos necesidades básicas al elegir dicha inclinación para los paneles fotovoltaicos: la necesidad de un resultado duradero y estéticamente agradable junto con la clara necesidad de producción de energía.
Por ello, debe atender a que está condicionado a la propia inclinación y pendiente del techo de la casa para encontrar el compromiso de las dos necesidades anteriormente descritas.
En consecuencia, conocer el ángulo óptimo de producción le permitirá escoger la mejor opción para la instalación. Además, este blog será del todo útil durante el diseño de la estructura dado que le proporcionará la inclinación óptima de la estructura respecto al plano horizontal según sus diversas necesidades: una estructura para un soporte con paneles fotovoltaicos, un sistema fotovoltaico construido en el suelo o una plaza de estacionamiento cubierto totalmente innovadora con una serie de paneles conectados en paralelo o en serie.
Para que nuestros paneles fotovoltaicos cuenten con la mejor y más óptima inclinación
- La época del año en la cuál se necesita mayor energía.
- El lugar geográfico o latitud en la cual se querrá instalar el/los panel/paneles
Obtención de la información de inclinación y orientación óptima
Para determinar la inclinación y orientación óptima para una instalación solar en un lugar específico, se pueden utilizar diversas herramientas y recursos disponibles en línea. Existen software especializados y calculadoras solares que toman en cuenta la ubicación geográfica, la inclinación del terreno, la sombra de objetos cercanos y otros factores relevantes.
Cálculo para la Altura máxima del Sol al mediodía
Para alcanzar la máxima producción, debe atender a la energía que se produce cuando al sol alcanza su máxima altura en el horizonte, es decir, al mediodía. Por ello, debemos conocer la altura máxima y mínima del Sol al mediodía durante todo el año para así saber cuántos grados de inclinación deberán tener los paneles. Así pues, será útil el análisis de dos días concretos.
Como es conocido, hay un día al año con el que contamos con mayores horas de luz y otro en el que por todo lo contrario, contamos con menos horas de luz. Esto es, el solsticio de verano y el solsticio de invierno respectivamente.
En el solsticio de verano, al contar con mayores horas de luz, el Sol alcanza su máxima altura anual al mediodía, esto corresponde con el 20 o 21 de diciembre. Por el contrario, en el solsticio de invierno (21 de junio) encontraremos menores horas de luz, estando el Sol en el mediodía en su mínima altura anual. Asimismo, debe atender que según en el lugar geográfico donde se encuentre, la altura del Sol variará en su máximo y mínimo nivel al mediodía.
Es importante conocer la altura solar nos interesa los solsticios de verano e invierno para saber en qué latitud se debe instalar el sistema fotovoltaico. Como ejemplo, si estuviésemos en Santa Cruz de la Sierra, la latitud será de unos 17º.
Deberemos restar 23º (ángulo de inclinación aproximado de la Tierra) a la latitud que se haya determinado anteriormente. Con ello, la última operación matemática resultará aproximadamente de 86.
Para verlo más claro, en el caso de Santa Cruz de la Sierra, tendremos el pico del Sol a 69º. Por lo tanto, el cálculo sería el siguiente 86-(17-23). En consecuencia, los paneles fotovoltaicos deberán estar en esta ciudad orientados hacia el NORTE para obtener el máximo rendimiento energético durante el solsticio de verano e inclinados en un ángulo de 17º (86-69).
Así pues, será al mediodía cuando los paneles se encontrarán correctamente y perpendicularmente a los rayos solares. Por otra parte, se debe calcular la altura solar a mediodía durante el solsticio de invierno. Para ello, se debe sumar los 23º anteriormente citados en lugar de restarlos. Entonces, la operación matemática para Santa Cruz de la Sierra sería 86-(17+23) = 46º. En consecuencia, para obtener el mayor rendimiento posible durante el solsticio de invierno y que a mediodía los paneles fotovoltaicos se encuentren perfectamente perpendiculares a los rayos solares, en la ciudad cruceña, dichos paneles deberán estar orientados hacia el norte e inclinados en un ángulo de 46º.
De los cálculos obtenidos podrá extraer que una gran inclinación de los paneles respecto al suelo resultará una mayor producción energética durante el período de invierno. En contraposición, una ligera inclinación de los paneles traerá una mayor producción energética en verano.
¿Qué inclinación se debe escoger para el sistema en Santa Cruz de la Sierra?
Para continuar con el ejemplo: si nos encontramos en Santa Cruz y solamente necesitamos la energía en invierno, lo ideal será elegir una inclinación entre 46º. No obstante, si solo necesita la energía en verano, lo ideal será una inclinación de entre 17º y 21º (como 23º).
Otra posibilidad sería tener mayor necesidad durante el periodo invernal, donde, lo ideal, será una inclinación de entre 40º y 63º. En cambio, si necesita mayor energía durante el verano, lo ideal será contar con una inclinación entre 17º y 30º. Otro supuesto puede ser que las necesidades en la citada ciudad sean constantes durante todos los meses del año. Para ello, lo ideal, será contar por una solución media (siempre con orientación norte) como podrían ser los 25º.
Software recomendado para el análisis solar en Bolivia
En Bolivia, como en otros lugares del mundo, existen varias opciones de software recomendadas para el análisis solar. Entre ellas, destacan programas como PVsyst (https://www.pvsyst.com/), SAM (System Advisor Model) y Helioscope (https://helioscope.aurorasolar.com/?gclid=CjwKCAjwq4imBhBQEiwA9Nx1BkaSeLNPgatIoAoIzggL0bnBfRpibmMEiSbJ60NfivI5sJfJIfA_hoCQZAQAvD_BwE).
Estas herramientas permiten simular el rendimiento de sistemas solares, teniendo en cuenta la ubicación geográfica precisa, la inclinación y otras características específicas del proyecto. Al utilizar estas soluciones tecnológicas, los instaladores y diseñadores pueden optimizar el diseño de los sistemas fotovoltaicos y estimar la producción de energía de manera más precisa.
Resumen
En resumen, para una correcta orientación y maximización del rendimiento de paneles solares, es fundamental seguir las normativas y regulaciones vigentes en cada país. En Bolivia, se recomienda utilizar software especializado para calcular la inclinación y orientación óptima según la ubicación geográfica específica. Programas como PVsyst, SAM y Helioscope son opciones populares para este propósito.
Como aliado confiable en el campo de las Energías Renovables, Desmart Ltda. se destaca como una empresa especializada que puede brindar asesoramiento técnico y soluciones personalizadas de paneles solares en Bolivia. Su experiencia y conocimientos en el sector los convierten en un socio ideal para aquellos que buscan implementar sistemas solares eficientes y sostenibles.
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