Pérdidas y radiación solar: conceptos clave

Pérdidas por orientación e inclinación:

Es determinar los límites en la orientación e inclinación de los paneles de acuerdo a las pérdidas máximas permisibles. Ángulo de inclinación β. Se define como el ángulo que forma la superficie de los módulos con el plano horizontal. Su valor varía entre 0° para módulos horizontales y 90° para los verticales.Ángulo de acimut α. Se define como el ángulo entre la proyección sobre el plano horizontal de la normal a la superficie del módulo y el meridiano del lugar.

Pérdidas por sombras:

El cálculo de este tipo de pérdidas hay que tener en cuenta tanto las sombras causadas por los elementos físicos que rodean la instalación y las sombras causadas por los propios captadores. Habría que localizarlos y establecer sus coordenadas de posición acimut y elevación. Después se representaría en el diagrama del recorrido del sol y se sacaría en tanto % de pérdidas por sombras.

Sombras causadas por los propios colectores:

Según la Instrucción Técnica Complementaria del RITE, la separación entre filas de colectores debe de ser igual o mayor que el valor obtenido mediante la siguiente expresión: d = h x k.

La energía solar (radiación) que nos llega a la Tierra lo hace en forma de ondas electromagnéticas. Dentro de este espectro nos encontramos con las siguientes radiaciones: Gamma, Ultravioleta, Luminosa e Infrarroja. La energía luminosa e infrarroja, con un 95%, es la que deberemos tener en cuenta para su aprovechamiento. Las radiaciones electromagnéticas se pueden considerar como paquetes de energía (FOTONES).

Masa de aire, ángulo de inclinación:

Cuanto mayor sea el ángulo formado entre la vertical y los rayos solares, mayor será la masa de aire que estos han de atravesar y, en consecuencia, menor la energía con la que incidan sobre la superficie terrestre. Este es el motivo por el que existen diferencias considerables en la incidencia energética de la radiación solar durante los meses de invierno y verano, el ecuador y los polos, o el amanecer, atardecer y el mediodía.

Se denomina Masa (AM) de aire a la distancia que recorre la radiación solar a través de la atmósfera terrestre.

Declinación:

El eje de la Tierra tiene una cierta inclinación, por lo que la intensidad con la que llega la energía del Sol a las zonas norte y sur de la atmósfera varía a medida que la Tierra describe órbitas alrededor del Sol. A esta inclinación o ángulo se le denomina ángulo de declinación y es el responsable de las diferencias que hay, a lo largo del año, en la distribución de la intensidad de la radiación solar. El ángulo de declinación (23,5°) hace variar la inclinación de la Tierra respecto de su eje, haciendo que el ángulo que determinan los rayos del Sol con la Tierra, al norte del ecuador, sea mayor en invierno.