Tema: Sombras de verano

¡Vaya! gracias BMF, debo reconocer que me encuentro en una situación muy similar a la tuya. A Vega le sigo más o menos pero Laser15 se me escapa casi por completo.
Laser15, vas muy por delante de mi, espero alcanzarte algún lustro de estos.
Aún así hay temas que no acabo de ver claro:

Quisiera matizar lo expuesto anteriormente: yo lo primero que elijo es el "margen de horas" y en el 90% de las veces será +-2h y lo aplico a todos los meses del año (IDAE recomienda como mínimo diciembre pero yo cómo mínimo observo junio y diciembre; y después el resto de meses).

Conforme con esto salvo que primero aplico el margen de +-2 horas en el 100% de los casos, para posteriormente ajustar la geometría actuando sobre 3 parámetros: inclinación, orientación y separación.

Luego, consulto la tabla de Censolar que relaciona "margen de horas", "latitud" y "altura solar" y "mes". Al determinar 3 de los 4 parámetros de la tabla, obtengo los valores limites de alturas solares asociados a mi "margen de horas" elegido de cada mes.

Conozco muy poco el Censol y no tengo muy claro a qué tabla te refieres. De todas formas el concepto "margen de horas" es un tanto subjetivo, ya que en invierno está claro, son las 4 horas que indica el IDAE, pero en verano, con sombras laterales es diferente, ya que la proyección de sombras de un obstaculo viene del Este o el Oeste. ¿debo por tanto aplicar este margen de horas en verano?, ¿Por qué?. A ver cómo lo explico; se supone que el IDAE usó en su día unos criterios determinados para concluir que el márgen de 4 horas en invierno era el ideal. Ahora bien, ¿para el verano se usarían los mismos criterios?. Esta es la cuestión que me está mareando ya que, de entrada, el ángulo de incidencia de los rayos solares es distinto y supongo que dicho ángulo debe afectar bastante al rendimiento de un panel determinado. Por eso mi interés en averiguar si es dicho ángulo el factor determinante a la hora de descartar paneles. Obviamente visto todo esto desde un punto de vista meramente geométrico.
Si mal no me equivoco, se supone que conforme avanzan los días aumenta el rendimiento de la instalación, por una parte por que hay mas tiempo sin sombras y por otra parte por que el ángulo de incidencia sobre los paneles es menor.
En el caso que he planteado como ejemplo en este tema, se entiende que en invierno la sombra producida por el muro lateral también existe, pero como queda fuera del margen de las 4 horas no se contempla. Conforme van pasando los días llega un momento en el que la sombra se va desplazando y aumentando de forma paulatina afectando a paneles que tienen un buen rendimiento por su orientación, hasta que llega un punto en que la producción de un panel determinado es mínima debido a su desorientación respecto del ángulo de incidencia solar. Si esto es así ¿dónde marco el límite?.
Ufff, os lo creais o nó, llevo 2 horas intentando redactar este post.

Hola Cayo y BMF,

no te sonará raro lo siguiente. Adjunto un pdf (pvgis) que muestra la irradiancia de diciembre y junio de un lugar y una superficie inclinada 30º y hacia el sur.
He coloreado para los dos meses de rojo el área que esta debajo de la curva de irradiancia con un margen de horas de +-2h y a continuación de color verde para el margen de horas de +-3h. Se podría colorear para +-4h,...

De bajo de cada área tenemos toda la energía que nuestra superficie esta recibiendo entre las horas elegidas: esto es lo que creo que Vega quiere calcular y supongo que nos presentará más adelante.

En diciembre el área roja es menor que la verde y por tanto el IDAE nos dice que ese área roja es la energía mínima que se debe recibir que a su vez define un valor limite de "altura solar" que a su vez define una "distancia entre bancadas D" limite (parte geométrica). En junio el área roja es mayor que el área roja de diciembre y por tanto el peor escenario es diciembre.

¿porque no tomamos +-1h en diciembre? porque la energía recibida sería poca para los criterios del IDAE.
¿porque no tomanos +-3h en diciembre? por poder se puede pero a mayor "margen horario" e "inclinación fija optima" entonces necesitas D mayores y por tanto mayor superficie de parcela rústica o de cubierta.
¿porque tomo +-2h en junio y no +-1h en junio? porque recibes más energía y se tiende a buscar cuanto más energía recibida mejor (esto es lo que quiere buscar Vega).
¿y porque no +-3h en junio en lugar de +-2h en junio? si la cubierta o la parcela de terreno lo permite pues eliges +-3h pero entonces tus D serán mayores y no instalarás tanta Pp (además deberás comprobar si no tienes problemas en diciembre con +-3h); aunque la que instales recibirá más energía durante el "margen horario". Si tienes poco espacio para colocar módulos será más recomendable elegir +-2h frente +-3h porque tu D será más pequeña (y pones más módulos) y acabas recibiendo más energía.

La tabla que comento es una de elaboración propia que esta accesible en la Herramienta Fotovoltaica; que a su vez esta recogiendo los valores del conjunto de tablas 8 del tomo II del curso programado de instalaciones de energía solar de CENSOLAR; dónde están tabuladas por latitudes las variables "altura solar" y "azimut solar" mensuales.

En el caso que comentas del muro lateral, las opciones que te quedan son: (1) quitar aquellos paneles o (2) aislar los efectos de la sombras en los tiempos que están fuera del "margen horario". En el primer caso, quitar paneles es una medida drástica porque estás quitando mucha "producción" aun cuando esos paneles pueden darte algo de producción durante el "margen horario". En el segundo caso, aíslas los efectos de las sombras, asignando a una o dos cadenas que se chupen todo el efecto de sombras que se genera ese muro lateral. Al menos esas cadenas especificas generarán sin problemas su "producción" durante el "margen horario" establecido de junio y el resto del tiempo sirven de colchón/barrera y no propagas el efecto de las sombras a cadenas que están libres de sombras en todo momento. ¿cuando eliges 1 ó 2? pues eliges 2 cuando en verano puedas tener muchas horas funcionando esas cadenas especificas pero si a duras penas pueden esos paneles específicos mantenerse sin sombras durante el "margen horario" entonces eliges 1 y quitas esa zona especifica de paneles para no costear unos paneles que a duras penas producen.

La gráfica adjunta de alturas solares y azimut en cierta manera tambien se puede dibujar en ella el "margen horario" y sería lo que tu estás buscando Cayo: valores de ángulos solares limites frente a lo que busca Vega que es más contabilizar energía.

Iniciado por Cayo

Conozco muy poco el Censol y no tengo muy claro a qué tabla te refieres. De todas formas el concepto "margen de horas" es un tanto subjetivo, ya que en invierno está claro, son las 4 horas que indica el IDAE, pero en verano, con sombras laterales es diferente, ya que la proyección de sombras de un obstaculo viene del Este o el Oeste. ¿debo por tanto aplicar este margen de horas en verano?, ¿Por qué?. A ver cómo lo explico; se supone que el IDAE usó en su día unos criterios determinados para concluir que el márgen de 4 horas en invierno era el ideal. Ahora bien, ¿para el verano se usarían los mismos criterios?. Esta es la cuestión que me está mareando ya que, de entrada, el ángulo de incidencia de los rayos solares es distinto y supongo que dicho ángulo debe afectar bastante al rendimiento de un panel determinado. Por eso mi interés en averiguar si es dicho ángulo el factor determinante a la hora de descartar paneles. Obviamente visto todo esto desde un punto de vista meramente geométrico.
Si mal no me equivoco, se supone que conforme avanzan los días aumenta el rendimiento de la instalación, por una parte por que hay mas tiempo sin sombras y por otra parte por que el ángulo de incidencia sobre los paneles es menor.
En el caso que he planteado como ejemplo en este tema, se entiende que en invierno la sombra producida por el muro lateral también existe, pero como queda fuera del margen de las 4 horas no se contempla. Conforme van pasando los días llega un momento en el que la sombra se va desplazando y aumentando de forma paulatina afectando a paneles que tienen un buen rendimiento por su orientación, hasta que llega un punto en que la producción de un panel determinado es mínima debido a su desorientación respecto del ángulo de incidencia solar. Si esto es así ¿dónde marco el límite?.
Ufff, os lo creais o nó, llevo 2 horas intentando redactar este post.

Hola a todos,

Ante todo perdón por el silencio de estos días, pero como os dije, últimamente me puedo conectar casi sólo de fin de semana en fin de semana…

He aprovechado la semana para documentarme un poco más y hablar con gente muy experimentada en este campo para que me aclarara algunas dudas. Espero saber transmitir lo que he podido entender…

Gracias Laser15 por tu explicación, porque va en línea con lo que iba a contar. Con tu permiso, voy a utilizar los valores de radiación que has presentado en lugar de los que he sacado yo con el PVsyst para que todos manejemos los mismos datos.

Recopilando dónde me había quedado, quería comparar los diferentes intervalos horarios utilizando las distintas hipótesis que había entendido de Laser15, Cayo y mía.

La parte de Laser15 creo que la ha explicado él claramente, por lo que no voy a incidir más en ella.

En cuanto a la sugerencia de Cayo de que se viera qué ángulo formaban los rayos del Sol con el panel, programé una rutina para ver cómo cambiaba dicho ángulo con la hora del día y la inclinación del panel, comparando los valores para el 21 de junio y el 21 de diciembre. Para el que tenga curiosidad, en el Excel adjunto están recopilados los valores para una inclinación de panel de 20, 30, 39 y 50º. Por no daros muchos dolores de cabeza, sólo resumo diciendo que si consideramos el 21 de diciembre a las 10.00, el valor “límite” es de 44.5º para un panel a 30º, que viendo la evolución completa el 21 de Junio sale entre las 9:15 y las 14:45 más o menos

Cuando en su momento presenté mi planteamiento, mi idea era: Si el IDAE marca un límite el 21 de diciembre a las 10.00, ¿qué valor de irradiación horaria (W/m2 recibidos por el panel inclinado) tengo en esas condiciones? De acuerdo a la gráfica de Laser15, estamos hablando de unos 425 W/m2. Si quiero mantener ese límite a lo largo del año, ¿a qué hora tengo que evitar sombras otro día para mantener ese límite de irradiación?. De la gráfica del mes de Junio de Laser15, vemos que es más o menos a las 08.00 por la mañana y a las 16.00 por la tarde.

Después de informarme más y preguntar cuál es la filosofía que hay detrás del criterio del IDAE, el tema no es tan simple como fijar un margen de horas que tenga una validez universal y ya está. Por lo que me contaron, el criterio del IDAE se estableció para que una planta tipo determinada, con paneles colocados en una superficie horizontal y orientados al sur, al no tener sombras entre las 10.00 y las 14.00 del 21 de diciembre, la planta en sí tenía unas pérdidas por sombreado al cabo del año inferiores al 2%. Es decir, es algo orientativo y dependerá de cada caso el ver qué sombras se deben considerar.

Para este caso en concreto, creo que Laser15 lo ha expresado muy acertadamente. Los paneles que quites para que no te estén en sombra en un momento determinado del año, los estás perdiendo para tu producción el resto del año, por lo que se debe encontrar un compromiso.

Para el caso en concreto que plantea Cayo, y considerando la nomenclatura de paneles que sugiero en el pdf, considero que ocurre lo siguiente:

Si tienes conectados en serie los paneles cuyas hileras comienzan por el 1, 4, 10, 16 y 22, a priori, cualquier sombra en los paneles 1,4, 10, 16 y 22 ya te van a provocar problemas de producción. De acuerdo a los esquemas de Cayo, ya tienes sombras desde antes de las 14.30, con lo que estás perdiendo la producción de esa zona, además con unos niveles de insolación muy altos (aparte de los posibles problemas de puntos calientes que pueda haber). ¿Qué hacer entonces? Como dice Laser15, la solución drástica es quitar esos paneles, pero perderás la producción de otros momentos del año que no tengas pérdidas. Por quitar, si consideramos el caso “peor” que comentaba de hasta las 16.00 por mantener los niveles de insolación de 425 W/m2, ves que a las 17.00 ya tienes sombras en la siguiente serie, los que serían los números 2,5,11,17 y 23, por lo que imagino que a las 16.00 también tendrás sombras parciales… ¿Quitar estos también?

Yo creo que más que intentar trasladar el criterio de horas del IDAE como un dogma, lo que tienes que hacer es buscar las zonas de sombras en todo el año y colocar y conectar los paneles de acuerdo a ello. Así en este caso, por ejemplo, los paneles 1,2,4,5,10,11,16,17, 23 y 23 podrían ir conectados a una cadena diferente a los del resto de forma que “aislaras” su efecto de sombras en momentos de alta insolación que sería en verano, pero mantenerlos para producir el resto del año. A priori, en invierno no tendrías ese problema porque las posibles sombras te vendrían de las hileras de adelante, que en principio están correctamente separadas.

En resumen, que creo que el criterio del IDAE es algo orientativo y que cada caso hay que verlo en detalle y por supuesto, con una buena simulación gráfica.

¿Qué opináis después de todo este rollo?