Guía Completa sobre Radiación Solar y Diseño de Instalaciones Fotovoltaicas

Radiación Solar y su Importancia en Instalaciones Fotovoltaicas

El recurso energético fundamental en las instalaciones solares fotovoltaicas es la radiación solar incidente. La utilización del sol como recurso energético presenta una serie de ventajas:

• Es una fuente de alimentación inagotable.
• Está disponible en cualquier ubicación geográfica.

Inconvenientes: Es un recurso energético con variabilidad, y su comportamiento futuro es difícil de determinar.

Factores que Intervienen en la Radiación Solar en la Tierra

Factores Geográficos y Astronómicos

Al calcular la radiación solar en el lugar donde se ubicará la instalación fotovoltaica, hay que tener en cuenta que el sol describe dos trayectorias: una anual y otra diaria.

Radiación Recibida en un Panel Solar

La inclinación de los paneles solares busca el mayor aprovechamiento de la radiación solar y, generalmente, aumentar la cantidad de W/m². Es importante determinar correctamente cuál debe ser el ángulo de inclinación del panel, que dependerá siempre de la ubicación geográfica de la instalación. La radiación solar es un recurso muy difícil de determinar por su carácter aleatorio.

Los datos medios mensuales de radiación diaria incidente sobre superficie horizontal (kWh/m².día) se denominan GDM(0).

Para el diseño de instalaciones fotovoltaicas autónomas, se trabaja con bases de datos de radiación media mensual.

Montaje Fijo

Es muy habitual en las instalaciones autónomas. Para ello, se realizan dos ajustes:

• Orientación del panel solar hacia el sur (en el caso de España, que se encuentra ubicada en el hemisferio norte), mediante una brújula.
• Colocación del ángulo óptimo de elevación del panel solar, mediante un inclinómetro.

Pérdidas por Sombreado en el Panel

Al instalar los paneles solares, es muy importante considerar el efecto de posibles sombras que puedan incidir en ellos. El problema del sombreado del panel es que hará disminuir la intensidad que pueda proporcionar, e incluso, en algunos casos, anular su funcionamiento.

Estos factores son fijados por el proyectista de la instalación: factores geográficos, utilización de la instalación, capacidad.

Pérdidas Eléctricas en la Instalación: Caída de Tensión

Uno de los puntos importantes a cuidar en el diseño de la instalación es el dimensionado de los conductores que unen diferentes elementos. La longitud de los cables deberá ser la menor posible. También es imprescindible conocer la intensidad de corriente máxima que circula por cada tramo que queremos dimensionar.

Según el pliego de condiciones del IDAE para las instalaciones fotovoltaicas autónomas, se deben cumplir los siguientes requisitos:

• Caída de tensión máxima entre generador y regulador/inversor: 3%.
• Regulador y batería: 1%.
• Inversor y batería: 1%.
• Regulador e inversor: 1%.
• Inversor/regulador y cargas: 3%.

Los cables de exteriores estarán protegidos contra la intemperie.

Simbología Utilizada en los Esquemas de las Instalaciones Solares

Se utilizan esquemas unifilares y desarrollados.