24 de gener de 2023
El més important en instal·lacions d’energia alternativa mitjançant panells solars fotovoltaics és aconseguir l’orientació i inclinació òptimes per aprofitar el màxim d’hores de sol, sempre en funció del consum estimat. La finalitat és rendibilitzar la inversió i que sigui eficient.
La llum del sol no és constant i varia molt en funció de l’època i la latitud en la qual es fa la instal·lació. L’orientació i la inclinació adequades faran que l’eficiència energètica sigui l’esperada; el contrari pot provocar una disminució de la rendibilitat de la instal·lació.
Malgrat que sembli senzill, té el seu nivell de dificultat: col·locar els nostres panells solars amb l’orientació ideal és complex, ja que a més de l’angle i la posició, el tercer factor a tenir en compte és l’ombra.
En el mercat dels panells solars hi ha diferents modalitats que inclouen pantalles solars mecàniques que tenen la capacitat de seguir el sol i aconseguir una eficiència molt elevada. Per a instal·lacions domèstiques, com per exemple les plaques solars que instal·lem a la teulada d’un habitatge, s’acostuma a optar per l’estàndard ja que el mecànic, a més de tenir un cost més elevat, requereix un espai i una col·locació que permetin variar l’angle mitjançant els servomecanismes.
L’orientació se sol determinar sobre la base de la ubicació geogràfica i/o partint de la base horària: les 12 del migdia o “hora solar”. Una dada per tenir en compte, a Espanya, és el canvi d’horari. En el nostre cas haurem de corregir-lo si som a l’hivern, perquè correspon a les 13.00 hores del rellotge i a l’estiu se situarà a les 14.00 del rellotge.
En termes generals, l’orientació recomanada és cap al sud sempre que aquesta sigui possible. També hi entra en joc el tipus de teulada, quan es tracta d’una instal·lació aèria: en molts edificis trobem cobertes planes o cobertes en angle.
Configuració sud: a Espanya l’orientació més generalitzada i recomanada és col·locar els panells solars cap al sud geogràfic. Això és així per la seva necessitat de rendiment màxim. Ens trobem a l’hemisferi nord del planeta, de manera que l’orientació sud garanteix que els panells solars estiguin radiats durant la major part del dia, és a dir, en les hores centrals i pròximes al migdia.
Un detall important: no hem de confondre el sud magnètic (brúixola) amb el sud solar o geogràfic. Per als panells solars que hagin d’apuntar al sud solar, es pot calcular l’orientació localitzant el pol sud o bé en funció de l’hora solar.
Quan l’orientació sud no és possible en instal·lacions domèstiques es pot canviar a altres orientacions disponibles, sempre buscant la més ajustada al sud. La instal·lació a sud-est o a sud-oest continua oferint una elevada eficiència energètica i en termes d’estalvi justificarà amb escreix la inversió.
La configuració est-oest: també es pot fer per a instal·lacions d’autoconsum en habitatges unifamiliars i edificis comunitaris, quan la teulada no permet l’orientació al sud.
El rendiment en aquests casos coincidirà amb el pic de consum d’electricitat que es dona en finalitzar el nostre horari laboral i d’estudis. Per contrarestar la disminució d’exposició solar es pot distribuir la meitat del total de plaques solars en un i altre punt cardinal. També es coneix com a ala Delta, en relació amb el concepte aeronàutic o a dues aigües que fa referència al terme utilitzat en construcció.
Les cobertes en angle faciliten la caiguda de l’aigua de la pluja i permeten col·locar plaques solars de manera coplanar, és a dir, en el mateix sentit que la coberta. La distribució de les plaques solars a dues aigües afavoreix la possibilitat d’augmentar el nombre total de panells, i incrementa el potencial productiu d’energia per cada metre quadrat. És ideal per a teulades o cobertes de dimensions reduïdes.
En distribuir la captació de radiació solar per franges horàries, s’obté una producció regular, amb energia que comprèn matí i tarda. A més, té l’avantatge addicional de ser més aerodinàmica, és menys vulnerable a aquest efecte del vent i requereix menys contrapès en l’ancoratge, reduint tant el pes de la instal·lació com el cost total.
Cal tenir present que el total anual de producció varia: en el cas que s’orientin els panells solars fora de la direcció sud, amb una diferència de 45° (sud-est-sud-oest), la producció anual només es reduiria en un 1-3%, mentre que a 90° (est i oest) pot disminuir en un 30%.
La distribució de plaques solars, en aquesta altra orientació, s’ha de dissenyar de manera que, en el cas de col·locar-ne dues fileres, s’evitin ombres de les unes a les altres. La distància entre files de panells és crucial per evitar el més que habitual efecte d’ombrejat entre aquests. També serà crucial l’angle, com més verticals es col·loquin més elevada serà la possibilitat de fer ombra.
Per això, addicionalment a l’orientació, en tota instal·lació solar fotovoltaica caldrà conèixer també la inclinació més adequada dels panells solars.
ACCIONA Energía disposa de programari específic i d’elevada precisió per al càlcul de la ubicació de panells solars. A partir del punt d’altitud i latitud de qualsevol punt geogràfic mundial es genera un estudi exhaustiu de la posició òptima de les plaques solars. Es tenen en compte tots els paràmetres que influeixen en la qualitat de l’obtenció de l’energia solar durant els 365 dies de l’any. Aquest tipus d’estudis garanteixen la instal·lació més adequada per a cada cas individual perquè defineixen tots els detalls, des de l’angle fins a la inclinació òptica.
La col·locació de panells solars a les teulades acostuma a ser el més habitual en el nostre territori i sobretot en el cas d’autoconsum domèstic, en habitatges unifamiliars o en edificis i comunitats de veïns. Afegirem que, en general, a Espanya, la gran majoria de cobertes dels immobles són adequades per a la instal·lació de plaques solars fotovoltaiques.
Es prefereix una inclinació coplanar, d’acord (alineada) amb la de la pròpia teulada, perquè solen ser més estètiques i s’integren millor amb l’ambient. Idealment, els panells es col·locarien en horitzontal per captar el màxim de radiació solar diària, però l’inconvenient acostuma a radicar en la neteja, perquè s’acumula brutícia (fulles, pols) que resten eficiència. Això passa amb totes les plaques solars que tinguin menys de 10 o 12 graus d’inclinació.
La inclinació i pendent de les cobertes no planes sol ser de 20 a 25 graus, la qual cosa provoca una menor captació de rajos solars i, per tant, menys rendiment. Si la inclinació òptima no és possible, però hi ha espai, en molts casos es col·loquen més plaques per compensar la pèrdua.
És important distingir l’objectiu del seu ús pel que fa a l’estació de l’any, ja que, si l’ús està enfocat per a l’hivern, s’ha d’aconseguir una orientació adequada per rebre els rajos del sol de manera lateral; en canvi, si volem aprofitar millor les hores de sol en els mesos d’estiu, cal fer el contrari i dirigir els panells solars en base horitzontal. En els casos en què l’autoconsum és estable al llarg de tot l’any independentment de l’estació, se solen regir per l’orientació de tipus hivernal.
No sempre el consum té relació amb les hores de sol: encara que a l’hivern pugui semblar que es necessita més energia elèctrica perquè es fa fosc abans i baixen les temperatures, a l’estiu el consum energètic dels electrodomèstics és molt alt i treballen moltes més hores (motor de piscina, congeladors, aire condicionat).
Així doncs, per dissenyar la instal·lació més adequada a cada cas i determinar la inclinació dels panells solars el primer que cal fer és conèixer els consums per èpoques de l’any i, en segon lloc, conèixer la nostra latitud, que és el lloc geogràfic exacte on fem la instal·lació.
En algunes localitats de la nostra geografia, la variació d’hivern a estiu és molt superior: per posar un exemple, a Madrid pot oscil·lar de 17 graus a l’estiu als 63 a l’hivern.
Per últim però no menys important, tornem a recordar el tercer factor en l’equació: l’ombra. Evitem al màxim la instal·lació on hi hagi edificis o arbres que facin ombra sobre els panells solars.
Un consell: l’hivern és la millor època per esbrinar la influència d’ombres sobre l’espai on instal·larem panells solars, ja que la incidència de la llum solar és més baixa i genera ombres allargades. Si no hi ha ombres en aquest període, el més segur és que tampoc n’hi hagi durant la resta de l’any.
Cada instal·lació té les seves particularitats, en totes cal tenir present els factors que intervenen i com afecten en concret, amb especial atenció tant a la posició com a la inclinació, amb la finalitat de garantir la màxima eficiència. Els hàbits de consum d’electricitat de cada habitatge també són importants a l’hora de valorar les necessitats i trobar la manera òptima d’estalviar en la factura de la llum. Si no volem fer càlculs matemàtics, el més senzill és deixar-nos aconsellar per l’empresa proveïdora o instal·ladora d’energia solar fotovoltaica.
A ACCIONA Energía, els professionals especialitzats són els qui realitzen l’estudi i el càlcul més precisos i aconsellen sobre la quantitat i dimensió de panells, emplaçament, orientació i inclinació, i, en definitiva, sobre la instal·lació més adequada per a cada cas.
"*" indicates required fields
gratuito y en 48 horas
"*" indicates required fields
"*" indicates required fields
Solicita tu estudio
gratuito y en 48 horas
SOLUCIONES PARA TU HOGAR
SOLUCIONES PARA TU EMPRESA