Instalaciones solares fotovoltaicas – 2 parte –

La radiación solar es bastante constante antes de entrar en la atmósfera, en cambio, una vez ha atravesado la franja de aire que nos rodea, la radiación solar experimenta una serie de procesos de interacción con la materia (gases, polvo en suspensión, vapor de agua, etc.) que forma la atmósfera. En este proceso, la radiación solar se alterará debido a los fenómenos físicos siguientes:

 

1. Reflexión: una parte de la radiación no penetra, sino que se desvía hacia el exterior como si se tratara de un espejo.

2. Transmisión: una parte de la radiación atraviesa la atmósfera terrestre, de manera que esta radiación puede sufrir más o menos cambios de dirección y / o velocidad(Refracción).

3. Absorción: una parte de la radiación es absorbida por la atmósfera, lo que produce un calentamiento por el impacto sobre los átomos que componen la atmósfera terrestre. Debido a los fenómenos descritos anteriormente, sólo una parte de la energía disponible se podrá aprovechar a nivel del mar. Este filtrado se da no sólo en cantidad, sino también en composición: la energía que incide, se distribuye a lo largo de las diferentes bandas de radiación, tal como podemos observar en el gráfico siguiente.[1]

 

La radiación incidente variará en función de la localización geográfica. Cuanto más alejados del ecuador nos situamos, menos nivel de radiación incidente por unidad de superficie(W/m2) tendremos. Esto es debido, principalmente, del ángulo de incidencia de la radiación sobre la Tierra, que es menos perpendicular al Sol y, al mismo tiempo, la radiación solar debe atravesar más atmósfera, más «masa de aire», que actúa de filtro de la radiación solar.

 

La radiación solar incidente puede variar hasta un 30% por este concepto .La altura respecto al nivel del mar será otro de los factores que afectará directamente la cantidad de radiación incidente. El espesor de atmósfera que debe atravesar la radiación solar varía en función de la distancia que hay entre el punto de ubicación y de la estratosfera.[2]

 

Las estaciones del año vienen determinadas por la declinación de la Tierra respecto al Sol, lo que incide directamente sobre el tiempo de exposición diaria a la radiación solar, tal como podemos observar en la figura 2.6.Como consecuencia de esta inclinación, a cada punto de la órbita terrestre variará la geometría de la situación de un emplazamiento respecto del Sol.

 

Este hecho hace variar el ángulo de incidencia y el tiempo de exposición a la radiación solar, que da paso a las estaciones meteorológicas, que son opuestas en fechas entre los dos hemisferios para que la radiación solar incide con ingles diferentes. Por cuestiones de adaptación arquitectónica, los paneles suelen estar situados en las cubiertas, aunque no sea la zona más próxima al sistema de acumulación o de contadores de energía.

 

Por cuestiones de seguridad y de integración arquitectónica, se determinará la cubierta de las edificaciones como zona de ubicación de los paneles fotovoltaicos. La cubierta es un elemento estructural de la edificación del que debemos conocer básicamente cuatro parámetros: la superficie disponible, la orientación, la carga estructural que puede soportar y la incidencia de sombras que puede tener. Estos elementos condicionarán la disposición de los paneles solares y los sistemas de anclaje.

 

La superficie disponible quedará determinada por el espacio de la cubierta en que la propiedad determine ubicar los paneles. Habrá que procurar que esta superficie sea un espacio de fácil acceso para las operaciones de mantenimiento, al tiempo que este espacio deberá estar protegido de actos vandálicos o de caída de objetos. En ningún caso, no se puede infringir ninguna normativa urbanística del municipio y se requerirá el permiso de la comunidad de propietarios en el caso de que la instalación de los paneles se haga en una comunidad constituida.

 

Para lograr el máximo aprovechamiento de un sistema de energía solar, se deberá tener cuidado de la incidencia de posibles sombras sobre los paneles, tanto las cercanas (objetos que tapan momentáneamente la radiación directa del Sol) como las sombras lejanas):

 

Elementos de la orografía y / o paisaje que ocultan el Sol de la zona donde se ubica la instalación solar. El efecto de las sombras debe evaluarse con mucho cuidado a la hora de determinar la ubicación los paneles, ya que las sombras en los paneles producen una merma importante de la producción, sobre todo si se producen en las horas centrales del día (máxima insolación).[3]

 

Por este motivo, no son recomendables los sistemas de anclaje en que sea necesario perforar la cubierta. Ahora bien, en caso de que no se pueda evitar la utilización de estos sistemas, los agujeros se deberán rellenar con silicona, espuma de poliuretano, pintura impermeabilizante o similar. Una vez anclada la estructura, se deberá sellare impermeabilizar cada uno de los anclajes. Aun así, se corre el riesgo de humedades en la cubierta debido, o no, del montaje de los paneles solares.

 

La opción más segura se basa en la utilización de piezas de hormigón prefabricado para el anclaje; estas piezas dan estabilidad a la estructura debido a su peso únicamente y, por tanto, no será necesario perforar la cubierta. El tipo de anclaje para un soporte de paneles dependerá del formato de la base de que disponemos en cubierta, azotea, fachada o sobre un tubo. También dependerá de las fuerzas que actúen sobre como consecuencia de la presión del viento en que se encuentre sometido.



[1] Peter Hoffmann. Tomorrow’s energy hydrogen, fuel cells, and the prospects for a cleaner planet. Editorial MIT Press. 2002.

 

[2] Peter Hoffmann. Tomorrow’s energy hydrogen, fuel cells, and the prospects for a cleaner planet. Editorial MIT Press. 2002.

 

[3] Peter Hoffmann. Tomorrow’s energy hydrogen, fuel cells, and the prospects for a cleaner planet. Editorial MIT Press. 2002.

Autor: Sampiere

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