Tema: Pérdidas por seguimiento 2 ejes intermitente

Tengo una duda existencial; normalmente los seguidores solares no hacen un seguimiento continuo, es decir se "reposicionan" cada cierto tiempo y durante ese tiempo el ángulo de incidencia no es 0º, en un huerto solar uno tras otro. Todos los fabricantes dan un rendimiento en torno el 35% mayor con respecto a la instalación fija, pero esto sería si el seguimiento es continuo.
Como se puede cuantificar la pérdida por no tener una orientación precisa continua?

Ejemplo: si un seguidor se reposiciona cada 20 minutos tanto en el movimiento azimutal como en el de elevación, durante el tiempo que está parado el ángulo de incidencia varía entre 0 y 5º en ambos ejes.
Ej: Valladolid Latitud 40.24, Longitud 3.41
Hora 13:00:00 -> 15.93º Azimut y 62,17º Elevación
Si permanezco en esta posición hasta las
13:20:00 -> 21.02º Azimut y 63,38º Elevación
Que pérdidas he obtenido en comparación con un seguimiento continuo?

Y en la misma proporción, a lo largo del año???

Es un duda que me corroe y soy incapaz de calcularlo.

Yo hice una tabla excel y unos algoritmos en matlab para calcular algo relacionado con lo que tú comentas.

En mi caso: Yo intentaba demostrar que si en lugar de que la inclinación máxima sea 90º es 70º, las pérdidas que se producen son muy pequeñas.

En primer lugar, destacar los paneles formarían un ángulo de 90º con la horizontal, a primera hora del día y a última cuando la irradiación (directa+difusa+albeldo) es muy pequeña, siendo la directa muy pequeña.

Yo calculaba la irradiación total para N puntos en función de la hora del día. Mediante Matlab aproximaba la función a un polinomio de grado 3 o 4. Calculaba la integral del polinomio comprendida entre t=ti y t=tf (ti es el instante correspondiente a una inclinación máxima de la parrilla de 90º y tf al instante en el cua la inclinación es 70º).

Mientras la altuar solar no alcance los 20º (90-70) la parrilla solamente realiza el movimiento de orientación. A partir de un ángulo solar superior a 20º, la parrilla realiza los dos movimientos.

Por un lado tengo la irradiación total que llega a los paneles, y por otro lado la irradiación que debería de llegar a los paneles (si en cada instante la inclinación de los paneles fuese el complementario de la altura solar). De esta forma puedo calcular las pérdidas que se producen para cada día del año.

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De una forma similar se puede hacer para lo que tú comentas. Y que yo en próximas semanas haré en mi PFC.

Es sencillo. Debes hacer el coseno de la desviación y te dará el rendimiento en tanto por 1.

0º de desviación, coseno(0º)= 1, o sea el 100%
5º de desviación, coseno(5º)= 0,9962, o sea el 99,62%

no es lineal, o sea, que si lo desviamos 2,5º no saldrá el promedio de los dos casos.
2,5º = 99,9%.

Ya te pues hacer una aproximación.

Esas no son las pérdidas reales. El necesita saber las pérdidas que se producen durante esos 20 minutos.

Pero hay que tener en cuenta, que durante un tiempo determinado, el ángulo solar varía de 0 a 5º, y tanto la inclinación como la orietanción permanecen fijos.

Debe calcular el tiempo inicial, el tiempo final. Calcular la irradiación total que llega a los paneles (sabiendo que estos están fijos en la inclinación y orientación durante 20 min) y calcular la irradiación que debería llegar a los paneles, si la inclinación y la orientación de los paneles fuese la óptima en cada instante de tiempo.

Eso se hace: Obteniendo las irradiaciones en función del tiempo, aproximándolos por un polinomio de grado n. Calculando las integrales y ya tienes las pérdidas que se producen durante esos 20 minutos.

Gracias KTURKK, pero no acabo de verlo, no sé si sería mucho pedirte un ejemplo para poder entenderlo mejor.
Tampoco necesito una exactitud exajerada, me serviría con una buena aproximación.
En definitiva, cada vez que me tengo que mover tengo un consumo de los motores y se trata de llegar a un compromiso entre reducir el consumo y las pérdidas por desface por inclinación y orientación.

Si me muevo cada poco tiempo tengo mejor rendimiento pero también mayor consumo y viceversa.

GRACIAS DE ANTEMANO

No te preocupes, la pérdidas energéticas que resultan de la no continuidad del seguimiento son irrelevantes relativamente a las demás pérdidas de una planta solar con seguidores.

Este aumento de producción anual del 35% respeto a una instalación fija con paneles mirando al sur e inclinados a 30º es muy correcta, e incluso conservadora para el sur de España, donde la fracción más importante de radiación directa permite incluso superar los 40% de aumento neto de producción, con un seguimiento dos ejes.

Aquí tienes un artículo con información complementaria sobre la ganancia de varios tipos de seguimiento:
www.fotovoltaica.com/retrato4.pdf

Un saludo solar.

Iniciado por SolarJonathan

No te preocupes, la pérdidas energéticas que resultan de la no continuidad del seguimiento son irrelevantes relativamente a las demás pérdidas de una planta solar con seguidores.

Este aumento de producción anual del 35% respeto a una instalación fija con paneles mirando al sur e inclinados a 30º es muy correcta, e incluso conservadora para el sur de España, donde la fracción más importante de radiación directa permite incluso superar los 40% de aumento neto de producción, con un seguimiento dos ejes.

Aquí tienes un artículo con información complementaria sobre la ganancia de varios tipos de seguimiento:
www.fotovoltaica.com/retrato4.pdf

Un saludo solar.

Vaya por delante mi agradecimiento, he leido el artículo/estudio me ha gustado mucho y como casi todo el mundo cuando habla de seguimiento a 2 ejes, tienen en consideración (a parte muchos factores mas) el movimiento continuo, pero a mí lo que me corroe es no saber o poder calcular un compromiso óptimo para no tener que hacer movimiento continuo; es decir, cada cuantos grados poder mover un seguidor (independientemente en cada uno de los 2 ejes) sin una pérdida significativa en el rendimiento, para poder así disminuir el consumo de los motores (cuanto menos me mueva menos consumo).

Si alguien se ha hecho esta pregunta o a visto alguna estimación al respecto os agradecería que me saqueis de mi inquietud.

Un saludo y gracias

La regla, validada por la experiencia, es que el desvio entre el sol y la normal a tus módulos no debe superar nunca los 3°. Así tus pérdidas por orientación serán siempre menores al 1%.

Un abrazo y suerte.

Santisolar, aqui KTURKK te ha liado.
Yo te he dado la metodología apropiada para tener una estimación muy aceptable sin tener que hacer integrales ni iteraciones con ordenador.

Para que lo veas algo más claro.
Supongamos que el seguidor se enfoca al sol a la perfección y no se mueven ninguno de los dos ejes durante 20 minutos.
El ángulo que formará el Sol, con los dos ejes combinados, será siempre de 5º.

En este momento, la radiación que te llegará será del 99,62%.

Suponiendo el peor de los casos que lo tuvieras SIEMPRE desviado 5º, sólo perderías un 0,38%. La realidad es que el valor real sería inferior, ya que oscila entre 0 y 5º.
Las pérdidas quedarían en 0,12% aproximadamente.

Pero aún mejor si cuando se apunta al Sol se apunta 2,5º adelantado, teniendo un error máxímo de +/-2,5º

Iniciado por KTURKK

Yo hice una tabla excel y unos algoritmos en matlab para calcular algo relacionado con lo que tú comentas.

En mi caso: Yo intentaba demostrar que si en lugar de que la inclinación máxima sea 90º es 70º, las pérdidas que se producen son muy pequeñas.

En primer lugar, destacar los paneles formarían un ángulo de 90º con la horizontal, a primera hora del día y a última cuando la irradiación (directa+difusa+albeldo) es muy pequeña, siendo la directa muy pequeña.

Yo calculaba la irradiación total para N puntos en función de la hora del día. Mediante Matlab aproximaba la función a un polinomio de grado 3 o 4. Calculaba la integral del polinomio comprendida entre t=ti y t=tf (ti es el instante correspondiente a una inclinación máxima de la parrilla de 90º y tf al instante en el cua la inclinación es 70º).

Mientras la altuar solar no alcance los 20º (90-70) la parrilla solamente realiza el movimiento de orientación. A partir de un ángulo solar superior a 20º, la parrilla realiza los dos movimientos.

Por un lado tengo la irradiación total que llega a los paneles, y por otro lado la irradiación que debería de llegar a los paneles (si en cada instante la inclinación de los paneles fuese el complementario de la altura solar). De esta forma puedo calcular las pérdidas que se producen para cada día del año.

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De una forma similar se puede hacer para lo que tú comentas. Y que yo en próximas semanas haré en mi PFC.

He encontrado esto, a lo mejor te sirve para tu proyecto???

Un saludo