Orientación e inclinación óptima de captadores solares

Consideraciones Iniciales para la Instalación Solar

Dado que el Sol incide con una inclinación determinada en función de la época del año y de la localización de nuestra placa, lo primero que debemos considerar es en qué momento pretendemos usarla (calentar agua en invierno/verano).

Si, por ejemplo, se pretende instalar en una zona donde la radiación en verano es más que suficiente (p. ej., una orientación sur), lo más habitual es dar una inclinación favorable a los rayos en invierno, aunque quede desfavorecida en verano, ya que aun así tendrá radiación de sobra.

Orientación de Captadores Solares

Se sabe que el Sol aparece por el Este y se pone por el Oeste, y que la orientación más adecuada para recibir la radiación solar es la sur (en el hemisferio norte).

Con esta orientación, la recepción de radiación es plena (en su defecto, podemos girarlo unos grados al oeste).

Si los captadores se colocaran en el hemisferio sur, la orientación óptima sería la norte, debido a que la desviación del eje de la Tierra respecto al Sol es contraria que en el hemisferio norte.

Inclinación de Captadores Solares

El efecto de la inclinación del captador se ve afectado por el ángulo de incidencia de los rayos solares, ya que al mediodía los rayos solares son más perpendiculares.

El ángulo va cambiando a lo largo del día, la estación, el momento del año y la situación en que se encuentre la Tierra respecto al Sol.

Cálculo de la Inclinación Solar en Solsticios

Para conocer la inclinación óptima, se debe conocer la altura solar al mediodía, para así determinar con qué ángulo inciden los rayos solares:

α_mediodía (solsticios) = 90º - latitud del lugar ± 23,45º ± (0,26 * d)

• 23,45º (solsticios): Si nuestra referencia es el solsticio de verano (+23,5º) y si es el solsticio de invierno (-23,5º).
• 0,26 * d: Será (+) cuando el Sol vaya ascendiendo (en dirección invierno → verano) y (-) cuando vaya descendiendo (verano → invierno).
• d: Número de días transcurridos desde el solsticio o equinoccio hasta el momento actual. El signo de 0,26 * d dependerá de hacia dónde se dirija la Tierra (verano → invierno (-); invierno → verano (+)).

De forma general, podemos afirmar que la inclinación óptima es de 45º (en España), ya que la inclinación óptima para usos de todo el año debe ser igual a la latitud.

Existen dos alternativas dependiendo del uso: la inclinación óptima para el verano es la latitud del lugar - 10º, mientras que si lo que buscamos es el máximo rendimiento en invierno, la inclinación debe ser latitud + 10º.