Cálculo de sombras
El rendimiento de un panel solar o string (cadena) de paneles se puede ver afectado de manera considerable al proyectarse una sombra parcial sobre una o más celdas del o de los paneles del string. Actualmente las celdas de los paneles tienes una mayor cantidad de «Bus-Bars» para limitar la perdida de rendimiento en los arreglos fotovoltaicos, además de la perdida de rendimiento se podría generar un «punto caliente» debido al sombramiento que podría generar daños a la instalación.
Para evitar cualquier tipo de inconveniente un nuestra instalación fotovoltaica debemos intentar que los arreglos fotovoltaicos no reciban sombras durante ni un día del año, esto lo podemos determinar en terreno conociendo los posibles obstáculos que podrían proyectar sombras sobre nuestros paneles. Una vez definido el azimut que tendrá nuestro arreglo y conociendo la «altura solar mínima» para el día que nosotros determinemos, además de conocer la altura y distancia a la que se encuentran los obstáculos podremos saber si las sombras de estos nos afectarán.
La proyección de la sombra de un objeto estará determinada por la altura del objeto respecto al observador, la latitud del lugar donde se encuentra el objeto y también del día y hora del año en que se realicen las mediciones. La latitud, el día y hora del año en que se calculen las mediciones determinaran el «ángulo cenital» o también conocido como «altura solar». Para determinar la proyección de sobras lo haremos por medio de geometría gracias al «Teorema de Pitágoras» sobre la relación entre los lados de un triángulo rectángulo.
Es importante conocer cual es la altura máxima (respecto la superficie de montaje) que tendrá el panel fotovoltaico cuando esté fijo en su estructura con la inclinación que determine cada instalador. Con el cálculo de «proyección de sombra» podremos estimar cuanto será la proyección de sombra que tendrá nuestro panel o fila de paneles.
Para el cálculo de la proyección de sombras de los paneles se debe considerar la altura solar mínima al media día solar, ya que existirán proyectos donde se deberán instalar más de una fila de paneles una tras otra, por lo cual es primordial conocer la distancia mínima que debe existir entra cada fila de paneles.
En la época donde más se proyectan las sombras (sombras más largas) es en el solsticio de invierno punto en el cual nuestro sistema tiene el más bajo rendimiento, por lo cual es fundamental que las filas de paneles no proyecten sombras a los paneles de las filas de más atrás ya que el rendimiento podría ser aún mucho menor. En un sistema aislado de la red este tipo de errores se traducen en el aumento de consumo de combustible de los sistema de respaldo de energía.
La distancia entre fila de paneles (inicio base fila A, hasta inicio base fila B) se puede calcular conociendo la medida de la «superficie base» del panel solar fotovoltaico instalado, más la «proyección de la sombra» del mismo. Para este cálculo se considera la «altura solar mínima» para el medio día solar en la latitud de la instalación.
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