Desmitificando la orientación de paneles solares


Por Miguel Pérez ( m.perez@conermex.com.mx )
Desarrollo tecnológico de Conermex S.A. de C.V.


De los primeros conceptos que se nos quedan grabados cuando empezamos a aprender sobre energía solar son: "Los paneles solares se orientan hacia el Sur" y "Los paneles se deben de inclinar según la latitud del sitio". Siempre que sea posible deberemos de obedecer estos principios, sin embargo en campo, hay casos donde es impráctico o simplemente imposible el instalar los paneles solares de esta manera. Como consecuencia nos queda la duda de si nuestro sistema operará de manera adecuada.

El tema de hoy estará centrado en desmitificar estas dos reglas, empecemos por re-escribirlas por algo más flexible: "La máxima generación de energía se obtiene cuando los paneles solares se orientan exactamente al Sur" y "La máxima generación de energía se obtiene cuando los paneles solares se inclinan a un ángulo igual a la latitud del sitio de instalación". 

Observando nuestras nuevas reglas, veremos que se hizo mucho énfasis en la palabra máxima, y existe una razón para esto: Hace unos 10 años, un panel solar costaba más de 10 veces que lo que cuesta hoy en día, por lo que el no obtener el 100% rendimiento de un panel era casi un crimen. Sin embargo en la actualidad, si las condiciones no son ideales, podemos darnos el lujo de instalar mas Watts de panel solar sin afectar demasiado el costo total de nuestro sistema Fotovoltaico.



Ahora tenemos mucha flexibilidad para diseñar sistemas FV, por lo que podemos utilizar una orientación o inclinación de módulos solares distinta a la óptima y únicamente tenemos que compensar las pérdidas resultantes con más paneles solares. Los siguientes son algunos de los casos que comúnmente nos encontramos en campo:

¿Mi estructura no tiene exactamente el ángulo de inclinación de la latitud del sitio de instalación?: Probablemente sea más caro el cambiar o modificar la estructura que las pérdidas de generación. 

¿El ángulo de inclinación de mi techo inclinado no es exactamente el de la latitud del sitio?: Una estructura paralela al techo será la solución más estética y económica, y podemos compensar las pérdidas con más paneles solares

¿El techo donde vamos a instalar no está perfectamente orientado hacia el Sur?: Probablemente sea más estético el alinear los paneles solares con el edificio.



Para el caso de la imagen, el orientar los paneles solares exactamente al Sur, rompería la estética del lugar de instalación y evitaría el posible futuro crecimiento del sistema FV.

Para casos donde se requiera el utilizar una orientación/inclinación distinta, ponemos a disposición una serie de tablas para el cálculo de pérdidas. Las tablas se pueden bajar del siguiente enlace:




¿Cómo determinar las pérdidas de mi sistema?

1. ¿Qué tabla utilizar?: Para determinar las pérdidas, deberemos de utilizar la tabla más cercana (en latitud) a la ciudad de instalación de nuestro sistema. La latitud la podemos consultar en el siguiente mapa:


Suponiendo que queremos calcular las pérdidas en la Ciudad de México, deberemos de tomar la tabla de 18-19°.



2. ¿Cuál es la orientación que usaremos?: Las columnas de las tablas representan las orientaciones al Este u Oeste en pasos de 15°. 0° representa el Sur geográfico, -90° el Este y 90° el Oeste. Debemos de identificar la desviación de nuestro arreglo y utilizar la columna de la tabla que más se acerque a nuestra orientación.

Para nuestro ejemplo calcularemos los efectos de una desviación hacia el Este de 31°. Tomamos la columna del valor más aproximado (-30°).



3. ¿Cuál es la inclinación que usaremos?: Las filas de la tabla representan la inclinación del arreglo en pasos de 5°. 0° representa un panel totalmente acostado y 45° representa un panel que forma un ángulo de 45° respecto a la horizontal. Al igual que la orientación, deberemos de escoger la fila con el ángulo que más se acerque a la inclinación de nuestro arreglo.

Para el ejemplo, nuestro techo tiene una inclinación de 30°, y utilizaremos una estructura paralela al techo, por lo cual utilizaremos la fila de 30°.



4. Cuantificando las pérdidas: Ahora deberemos de identificar el número indicado donde se intersecta la fila y la columna de nuestra orientación/inclinación.

En nuestro ejemplo, tenemos una pérdida de -0.9%, esto quiere decir que el desviar al este 30° e inclinar nuestro arreglo 30° nos hará perder menos de un punto porcentual de energía anual comparado con una orientación ideal totalmente al Sur y una inclinación de 19° (la latitud del sitio).

Ahora deberemos de valorar si es necesario el compensar las pérdidas de energía o si es aceptable el permanecer con el mismo tamaño de arreglo.

Para el ejemplo, si deseamos compensar las pérdidas de energía, deberemos de añadir ese 0.9% faltante al arreglo. Por ejemplo, si el arreglo original es de 2950 Wp, nuestro nuevo arreglo deberá de ser de 2,977W (2950W + (0.009x2950W)). 


Notas del uso de las tablas

- Las tablas muestran las orientaciones/inclinaciones óptimas con números de color verde brillante. Si se escoge alguna de estas casillas no existirá ninguna pérdida de generación en el sistema.

- Las casillas color verde indican una pérdida menor al 3%, las amarillas una pérdida menor a 8% y las rojas una pérdida mayor a 8%.

- Conforme la latitud sea mayor (entre más al norte se esté), serán mayores las pérdidas por una orientación/inclinación distinta a la óptima.


Esperamos que estas herramientas les sean de utilidad. ¡Hasta la próxima!