Factores que Influyen en la Radiación Solar y Diseño de Sistemas Fotovoltaicos

Factores Atmosféricos y Geográficos que Influyen en la Radiación Solar

Al calcular la radiación solar, se debe considerar que el sol describe dos trayectorias: una anual y otra diaria. La energía que incide sobre una superficie es mucho mayor en las horas centrales del día. En invierno, los rayos del sol caen en ángulos pequeños, mientras que en verano el ángulo es mucho mayor. El ángulo de declinación puede ser positivo o negativo en función de la posición de la Tierra en la órbita.

Factores Atmosféricos

• Dispersión: Se produce por la presencia de polvo en suspensión y moléculas de agua.
• Reflexión: Fenómeno que sufre la radiación solar extraterrestre al llegar a la atmósfera debido a la presencia de nubes, moléculas de vapor y agua.
• Difracción: Fenómeno provocado sobre la radiación solar por las nubes.
• Adsorción: Parte de la radiación que llega a la atmósfera es absorbida por los gases presentes en ella.

Medición de la Radiación Solar

• Irradiancia: Potencia recibida por unidad de superficie, vatios por metro cuadrado (W/m²).
• Irradiación: Energía recibida por unidad de superficie, vatios por hora por metro cuadrado (W*h/m²).

Radiación Recibida en un Panel Solar

• Directa: Energía que recibe el panel directamente del sol.
• Difusa: Procede de la atmósfera y es consecuencia de los procesos de factores atmosféricos.
• Extraatmosférica: Energía que se encuentra fuera de la atmósfera.
• Radiación reflejada: Procede de la reflexión de la radiación incidente sobre el entorno.

Pérdidas por Sombreado en el Panel

• Sombreado lateral: Si se supone que todas las células de la columna están en serie, la intensidad es prácticamente 0 por la rama.
• La mitad sombreado: Si el sombreado ocupa más o menos la mitad de la célula, la intensidad que proporciona se reduce a la mitad.
• Sombreada una esquina: La intensidad que proporciona una célula sombreada se reduce a la mitad, por lo tanto, la intensidad de la rama donde esté asociada en serie se ve reducida a la mitad.

Factor de Seguridad del Generador Fotovoltaico

Es el cociente entre la energía producida y la energía demandada.

Factor de Seguridad del Acumulador

Es el cociente entre la energía almacenada y la energía demandada. Este factor representa los días de autonomía del sistema de acumulación.

Pérdidas Eléctricas

• La longitud de los cables deberá ser la menor posible, con el fin de que su sección sea también la mínima posible.
• Hay que tener especial cuidado con los cálculos de los conductores de corriente continua, puesto que normalmente deberán ser más gruesos que los de corriente alterna.

Pliego de Condiciones del IDAE

• Todo el cableado cumplirá con lo establecido en la legislación vigente.
• Los conductores necesarios tendrán la sección adecuada para reducir las caídas de tensión y los calentamientos:
  • Generador y regulador/inversor: 1%
  • Regulador y batería: 1%
  • Inversor y batería: 1%
  • Regulador e inversor: 1%
  • Inversor/regulador y cargas: 3%
• Se incluirá toda la longitud de cables necesarios para cada aplicación concreta.
• Los positivos y negativos de la parte continua de la instalación se conducirán separados, protegidos y señalizados.
• Los cables de exterior estarán protegidos contra la intemperie.