viernes, 27 de marzo de 2020
DICCIONARIO TECNICO
El Wp (Watt pico) es la unidad de medida de referencia de un módulo fotovoltaico y expresa la potencia eléctrica suministrable por el módulo en condiciones standard de referencia (en estas condiciones se considera una Radiación solar = 1000 W/m2).
IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE LA ENERGÍA FV
El impacto medioambiental de las fuentes de energía renovables es reducido, sobre todo en lo que concierne a las emisiones de contaminantes al aire y al agua. Al disminuir la necesidad de obtención de energía a través de otras fuentes más contaminantes, contribuyen a la disminución de las emisiones de gases responsables del efecto invernadero y de la lluvia ácida.
En lo que respecta a la energía solar fotovoltaica, se puede afirmar que, por sus características, es la fuente renovable más respetuosa con el medio ambiente. Los sistemas fotovoltaicos no producen emisiones ni ruidos o vibraciones y su impacto visual es reducido gracias a que por su disposición en módulos, pueden adaptarse a la morfología de los lugares en los que se instalan. Además, producen energía cerca de los lugares de consumo, evitando las pérdidas que se producen en el transporte.
Sin embargo, el impacto ambiental de la energía fotovoltaica no puede considerarse nulo. Algunos de los problemas y los tipos de impactos ambientales que pueden influir de forma negativa en la percepción de las instalaciones fotovoltaicas por parte de la ciudadanía son los siguientes:
- la contaminación que produce el proceso productivo de los componentes,
- la utilización del territorio,
- el impacto visual,
- el impacto sobre la flora y la fauna.
La contaminación producida en la fabricación de los componentes de los panales fotovoltaicos y las emisiones de contaminantes que producen dependen de la tecnología utilizada. Los sistemas fotovoltaicos más utilizados son los basados en el silicio (elemento extremadamente abundante en la tierra) monocristalino, policristalino y amorfo.
El proceso de fabricación por sí mismo no implica una utilización apreciable de sustancias peligrosas o contaminantes y hay que considerar también que, con las actuales proporciones del mercado fotovoltaico, el silicio puede obtenerse del reciclaje de los deshechos de la industria electrónica.
En algunos tipos de células se evidencian posibles riesgos en caso de incendio, debido a la formación de gases tóxicos. Por este motivo, los paneles fotovoltaicos al final de su vida útil tienen que ser debidamente reciclados.
La necesidad de territorio depende de la forma de utilización de la instalación fotovoltaica: descentralizada o centralizada en grandes sistemas.
En el primer caso, el territorio utilizado puede reducirse casi a cero porque los paneles pueden ser instalados sobre terrenos ya ocupados, como tejados, fachadas y terrazas de los edificios existentes, cubiertas de aparcamientos o, normalmente, de áreas de descanso, bordes de autopistas, etc. El potencial para la utilización descentralizada de los sistemas fotovoltaicos puede considerarse, por lo tanto, bastante amplio.
En el caso de producción fotovoltaica en sistemas centralizados, la necesidad de energía está relacionada con varios factores, como la eficiencia de conversión de los módulos y las características de insolación del lugar. En cualquier caso, la utilización de sistemas centralizados requiere notables extensiones de territorio para poder ofrecer una producción eléctrica apreciable.
En algunos casos, los sistemas fotovoltaicos pueden rechazarse por cuestiones estéticas. En general, el impacto visual depende sobre todo del tamaño del sistema. El tamaño no representa un problema en el caso de su utilización descentralizada, ya que los sistemas pueden estar bien integrados sobre los tejados o en las fachadas de los edificios.
Los sistemas fotovoltaicos de tamaño medio o grande pueden, en cambio, tener un impacto visual no evitable, que depende sensiblemente del tipo de paisaje (de su valor).
Los problemas que se han tratado hasta ahora se refieren a las superficies reflectantes. El impacto visual está relacionado con la orientación de estas superficies respecto a los posibles puntos de observación y puede minimizarse respetando unas distancias oportunas respecto a los centros habitados, las carreteras etc., o utilizando elementos como árboles o setos entre los paneles y los puntos de observación, respetando, en todo caso, la exigencia de evitar sombras indeseadas en el campo fotovoltaico.
Para la utilización descentralizada de los sistemas fotovoltaicos, el impacto sobre la fauna y la flora normalmente se considera prácticamente inexistente, ya que consiste principalmente en la ocupación de suelo y no causa ruido o vibraciones. No es posible eliminar los efectos negativos producidos durante la fase de realización de grandes sistemas, aunque éstos son temporales y limitados.
En cuanto al “robo” de radiación solar por parte de los paneles al medio ambiente circundante que, en teoría podría modificar el microclima local, es necesario recordar que aproximadamente sólo el 10% de la energía solar incidente por unidad de tiempo sobre la superficie del campo fotovoltaico es transformada y transferida a otro lugar en forma de energía eléctrica, siendo el 90% restante reflejada o transferida a través de los módulos.
Es evidente que ni siquiera las tecnologías poco contaminantes, como la fotovoltaica, están exentas de conllevar impactos al medio ambiente y encuentran dificultades de aceptación por parte de la población. Sin embargo, la magnitud y la significación de estos sistemas son claramente inferiores a los de otras tecnologías de producción de energía tradicionales, aunque a veces puedan provocar oposiciones difíciles de superar.
Con estas consideraciones, los siguientes pasos, es decir, la elección del lugar, el estudio del proyecto y los mecanismos de autorización, pueden tener mejores resultados si se realiza una atenta evaluación preventiva de los posibles impactos medioambientales provocados por los sistemas fotovoltaicos.
DISEÑO FOTOVOLTAICO
A continuación, se describen las diferentes fases del diseño de un sistema fotovoltaico, con la finalidad de establecer indicaciones sobre su diseño.
Verificación de la aptitud del lugar
- Presencia de sombras (vegetación, construcciones, alturas);
- Nieblas o neblinas matutinas;
- Precipitaciones en forma de nieve
- Régimen de vientos.
Estas características determinan la ubicación del generador fotovoltaico, su exposición respecto al Sur geográfico, la mayor inclinación sobre el plano horizontal, y las características de las estructuras de soporte.
Cuantificación de la necesidad diaria de energía
El parámetro a utilizar como punto de partida para el diseño de un sistema fotovoltaico es la energía requerida, entendida como:
Energía = Potencia * tiempo de utilización
Los consumos de los usuarios aislados o conectados a red que hay que alimentar con el sistema fotovoltaico tienen que ser considerados en términos de energía diaria requerida. Por ejemplo:
- 1 TV color 60W, utilizado 3 horas/día
- 2 Lámparas de 15 W, a alimentar durante 5 horas/día
Energía diaria total necesaria = 2*15W *5 horas/día + 1*60W*3 horas/día =
= 330 Wh/día
Elección de la inclinación de los módulos
La inclinación normalmente tiene que ser igual a la latitud del lugar, lo que es posible siempre que no haya exigencias de tipo arquitectónico que lo impidan.
Cálculo de la potencia de pico del generador fotovoltaico
La energía producida por un módulo es linealmente proporcional a la radiación solar incidente sobre la superficie de los módulos solares. Es, por tanto, necesario efectuar este cálculo basándose en las informaciones relativas a la radiación solar del lugar.
Un método de cálculo utilizado frecuentemente consiste en medir mediante tablas adecuadas, las HORAS EQUIVALENTES del lugar considerado y a la inclinación deseada de los módulos fotovoltaicos.
Se define como “HORA EQUIVALENTE” el período de tiempo en el que la radiación solar toma un valor igual a 1000 W/m2.
Esta metodología es utilizada en los cálculos de las dimensiones de una instalación fotovoltaica para determinar la cantidad de energía producida diariamente por un módulo fotovoltaico(*).
Con esta metodología de cálculo, conociendo el parámetro Hora-Equivalente mensual del lugar, es posible calcular la potencia de pico del generador fotovoltaico:
Evaluación de las pérdidas de sistema
Es necesario tener en cuenta las pérdidas/caídas de tensión introducidas por los componentes que forman el sistema (baterías, regulador de carga, cables de conexión, etc.)
Suponiendo que las pérdidas totales del sistema sean aproximadamente del 30%, entonces es necesario aumentar en el mismo porcentaje la potencia de pico del generador fotovoltaico.
Cálculo de la potencia del inversor
La potencia del inversor se determina de forma diferente, según se trate de un sistema conectado a red o de un sistema aislado.
En el primer caso, la elección del inversor está determinada por las características del campo fotovoltaico. Por ello, el tipo de inversor que hay que utilizar se puede identificar una vez decidida la potencia del generador fotovoltaico y, por tanto, el número de módulos fotovoltaicos.
En el caso de un sistema aislado, en cambio, es necesario evaluar la potencia total máxima que tendrá que conectarse al inversor.
En concreto, teniendo en cuenta el ejemplo utilizado para la evaluación de la necesidad diaria de energía (punto 7.2.), se observa que:
Potencia total = 2*15W + 1*60W = 90 W
Lo que significa que hay que utilizar un inversor cuya potencia nominal sea superior a 90W.
Para la elección del inversor de sistemas aislados, es necesario también tener en cuenta la forma de la onda producida, ya que existen diferentes tipos en función de esta característica:
- de onda sinusoidal pura
- de onda trapezoidal
- de onda cuadrada
Los primeros son los que reproducen una forma de onda prácticamente idéntica a la de la red eléctrica y, por consiguiente, permiten alimentar cualquier tipo de carga. Los otros dos tipos puede que no alimenten de forma correcta cargas de tipo “electrónico”.
Diseño del sistema de acumulación (sólo para sistemas “aislados”)
En caso de bajos niveles de insolación, es evidente que el sistema fotovoltaico tiene una producción inferior a la obtenida en días con insolación óptima.
Es posible dimensionar la acumulación, de modo que se garantice una alimentación de la carga, incluso contando con un número máximo de días consecutivos con ausencia de insolación.
Evaluación de las pérdidas de sistema
Es necesario tener en cuenta las pérdidas/caídas de tensión introducidas por los componentes que forman el sistema (baterías, regulador de carga, cables de conexión, etc.)
Suponiendo que las pérdidas totales del sistema sean aproximadamente del 30%, entonces es necesario aumentar en el mismo porcentaje la potencia de pico del generador fotovoltaico.
Cálculo de la potencia del inversor
La potencia del inversor se determina de forma diferente, según se trate de un sistema conectado a red o de un sistema aislado.
En el primer caso, la elección del inversor está determinada por las características del campo fotovoltaico. Por ello, el tipo de inversor que hay que utilizar se puede identificar una vez decidida la potencia del generador fotovoltaico y, por tanto, el número de módulos fotovoltaicos.
En el caso de un sistema aislado, en cambio, es necesario evaluar la potencia total máxima que tendrá que conectarse al inversor.
En concreto, teniendo en cuenta el ejemplo utilizado para la evaluación de la necesidad diaria de energía (punto 7.2.), se observa que:
Potencia total = 2*15W + 1*60W = 90 W
Lo que significa que hay que utilizar un inversor cuya potencia nominal sea superior a 90W.
Para la elección del inversor de sistemas aislados, es necesario también tener en cuenta la forma de la onda producida, ya que existen diferentes tipos en función de esta característica:
- de onda sinusoidal pura
- de onda trapezoidal
- de onda cuadrada
Los primeros son los que reproducen una forma de onda prácticamente idéntica a la de la red eléctrica y, por consiguiente, permiten alimentar cualquier tipo de carga. Los otros dos tipos puede que no alimenten de forma correcta cargas de tipo “electrónico”.
Diseño del sistema de acumulación (sólo para sistemas “aislados”)
En caso de bajos niveles de insolación, es evidente que el sistema fotovoltaico tiene una producción inferior a la obtenida en días con insolación óptima.
Es posible dimensionar la acumulación, de modo que se garantice una alimentación de la carga, incluso contando con un número máximo de días consecutivos con ausencia de insolación.
Verificación de la aptitud del lugar
- Presencia de sombras (vegetación, construcciones, alturas);
- Nieblas o neblinas matutinas;
- Precipitaciones en forma de nieve
- Régimen de vientos.
Estas características determinan la ubicación del generador fotovoltaico, su exposición respecto al Sur geográfico, la mayor inclinación sobre el plano horizontal, y las características de las estructuras de soporte.
Cuantificación de la necesidad diaria de energía
El parámetro a utilizar como punto de partida para el diseño de un sistema fotovoltaico es la energía requerida, entendida como:
Energía = Potencia * tiempo de utilización
Los consumos de los usuarios aislados o conectados a red que hay que alimentar con el sistema fotovoltaico tienen que ser considerados en términos de energía diaria requerida. Por ejemplo:
- 1 TV color 60W, utilizado 3 horas/día
- 2 Lámparas de 15 W, a alimentar durante 5 horas/día
Energía diaria total necesaria = 2*15W *5 horas/día + 1*60W*3 horas/día =
= 330 Wh/día
Elección de la inclinación de los módulos
La inclinación normalmente tiene que ser igual a la latitud del lugar, lo que es posible siempre que no haya exigencias de tipo arquitectónico que lo impidan.
Cálculo de la potencia de pico del generador fotovoltaico
La energía producida por un módulo es linealmente proporcional a la radiación solar incidente sobre la superficie de los módulos solares. Es, por tanto, necesario efectuar este cálculo basándose en las informaciones relativas a la radiación solar del lugar.
Un método de cálculo utilizado frecuentemente consiste en medir mediante tablas adecuadas, las HORAS EQUIVALENTES del lugar considerado y a la inclinación deseada de los módulos fotovoltaicos.
Se define como “HORA EQUIVALENTE” el período de tiempo en el que la radiación solar toma un valor igual a 1000 W/m2.
Esta metodología es utilizada en los cálculos de las dimensiones de una instalación fotovoltaica para determinar la cantidad de energía producida diariamente por un módulo fotovoltaico(*).
Con esta metodología de cálculo, conociendo el parámetro Hora-Equivalente mensual del lugar, es posible calcular la potencia de pico del generador fotovoltaico:
Evaluación de las pérdidas de sistema
Es necesario tener en cuenta las pérdidas/caídas de tensión introducidas por los componentes que forman el sistema (baterías, regulador de carga, cables de conexión, etc.)
Suponiendo que las pérdidas totales del sistema sean aproximadamente del 30%, entonces es necesario aumentar en el mismo porcentaje la potencia de pico del generador fotovoltaico.
Cálculo de la potencia del inversor
La potencia del inversor se determina de forma diferente, según se trate de un sistema conectado a red o de un sistema aislado.
En el primer caso, la elección del inversor está determinada por las características del campo fotovoltaico. Por ello, el tipo de inversor que hay que utilizar se puede identificar una vez decidida la potencia del generador fotovoltaico y, por tanto, el número de módulos fotovoltaicos.
En el caso de un sistema aislado, en cambio, es necesario evaluar la potencia total máxima que tendrá que conectarse al inversor.
En concreto, teniendo en cuenta el ejemplo utilizado para la evaluación de la necesidad diaria de energía (punto 7.2.), se observa que:
Potencia total = 2*15W + 1*60W = 90 W
Lo que significa que hay que utilizar un inversor cuya potencia nominal sea superior a 90W.
Para la elección del inversor de sistemas aislados, es necesario también tener en cuenta la forma de la onda producida, ya que existen diferentes tipos en función de esta característica:
- de onda sinusoidal pura
- de onda trapezoidal
- de onda cuadrada
Los primeros son los que reproducen una forma de onda prácticamente idéntica a la de la red eléctrica y, por consiguiente, permiten alimentar cualquier tipo de carga. Los otros dos tipos puede que no alimenten de forma correcta cargas de tipo “electrónico”.
Diseño del sistema de acumulación (sólo para sistemas “aislados”)
En caso de bajos niveles de insolación, es evidente que el sistema fotovoltaico tiene una producción inferior a la obtenida en días con insolación óptima.
Es posible dimensionar la acumulación, de modo que se garantice una alimentación de la carga, incluso contando con un número máximo de días consecutivos con ausencia de insolación.
Evaluación de las pérdidas de sistema
Es necesario tener en cuenta las pérdidas/caídas de tensión introducidas por los componentes que forman el sistema (baterías, regulador de carga, cables de conexión, etc.)
Suponiendo que las pérdidas totales del sistema sean aproximadamente del 30%, entonces es necesario aumentar en el mismo porcentaje la potencia de pico del generador fotovoltaico.
Cálculo de la potencia del inversor
La potencia del inversor se determina de forma diferente, según se trate de un sistema conectado a red o de un sistema aislado.
En el primer caso, la elección del inversor está determinada por las características del campo fotovoltaico. Por ello, el tipo de inversor que hay que utilizar se puede identificar una vez decidida la potencia del generador fotovoltaico y, por tanto, el número de módulos fotovoltaicos.
En el caso de un sistema aislado, en cambio, es necesario evaluar la potencia total máxima que tendrá que conectarse al inversor.
En concreto, teniendo en cuenta el ejemplo utilizado para la evaluación de la necesidad diaria de energía (punto 7.2.), se observa que:
Potencia total = 2*15W + 1*60W = 90 W
Lo que significa que hay que utilizar un inversor cuya potencia nominal sea superior a 90W.
Para la elección del inversor de sistemas aislados, es necesario también tener en cuenta la forma de la onda producida, ya que existen diferentes tipos en función de esta característica:
- de onda sinusoidal pura
- de onda trapezoidal
- de onda cuadrada
Los primeros son los que reproducen una forma de onda prácticamente idéntica a la de la red eléctrica y, por consiguiente, permiten alimentar cualquier tipo de carga. Los otros dos tipos puede que no alimenten de forma correcta cargas de tipo “electrónico”.
Diseño del sistema de acumulación (sólo para sistemas “aislados”)
En caso de bajos niveles de insolación, es evidente que el sistema fotovoltaico tiene una producción inferior a la obtenida en días con insolación óptima.
Es posible dimensionar la acumulación, de modo que se garantice una alimentación de la carga, incluso contando con un número máximo de días consecutivos con ausencia de insolación.
SISTEMA AISLADO( OFF GRID)
Los principales componentes que forman un sistema fotovoltaico aislado son:
- Módulos fotovoltaicos
- Regulador de carga
- Inversor
- Sistema de acumulación (baterías de acumulación)
En este tipo de sistemas, la energía producida por los módulos fotovoltaicos es almacenada en baterías de acumulación. La carga es alimentada, a través del regulador de carga, por la energía acumulada en las baterías.
Ya que normalmente la potencia requerida por el usuario no es proporcional a la radiación solar (y, por consiguiente, a la producción eléctrica de un sistema fotovoltaico) una parte de la energía producida por el campo fotovoltaico tiene que ser almacenada para poder ser reutilizada cuando el usuario la necesite. Este es la finalidad del sistema de acumulación.El regulador de carga sirve fundamentalmente para preservar los acumuladores de un exceso de carga por el generador fotovoltaico y de la descarga por el exceso de uso. Ambas condiciones son nocivas para la correcta funcionalidad y la duración de los acumuladores.
Un sistema de acumulación está formado por un conjunto de acumuladores recargables, dimensionado de forma que garantice la suficiente autonomía de alimentación de la carga eléctrica. Las baterías que se utilizan con esta finalidad son acumuladores de tipo estacionario y sólo en casos muy especiales es posible utilizar baterías tipo automoción.
Las baterías para uso fotovoltaico tienen que cumplir los siguientes requisitos:
- Bajo valor de autodescarga
- Larga vida útil
- Manutención casi nula
- Elevado número de ciclos de carga-descarga
En cuanto al inversor, su finalidad en los sistemas aislados es la de transformar corriente continua (CC) producida por el campo fotovoltaico, en corriente alterna (CA), necesaria para la alimentación directa de los usuarios.
En este caso, el inversor tiene que estar dimensionado para poder alimentar directamente la carga que se le quiere conectar.
Es evidente que, de todos modos, el inversor en este tipo de instalaciones (sistemas aislados) no es un componente indispensable. De hecho, es posible incluso alimentar directamente con corriente continua de baja tensión la carga.
- Módulos fotovoltaicos
- Regulador de carga
- Inversor
- Sistema de acumulación (baterías de acumulación)
En este tipo de sistemas, la energía producida por los módulos fotovoltaicos es almacenada en baterías de acumulación. La carga es alimentada, a través del regulador de carga, por la energía acumulada en las baterías.
Ya que normalmente la potencia requerida por el usuario no es proporcional a la radiación solar (y, por consiguiente, a la producción eléctrica de un sistema fotovoltaico) una parte de la energía producida por el campo fotovoltaico tiene que ser almacenada para poder ser reutilizada cuando el usuario la necesite. Este es la finalidad del sistema de acumulación.El regulador de carga sirve fundamentalmente para preservar los acumuladores de un exceso de carga por el generador fotovoltaico y de la descarga por el exceso de uso. Ambas condiciones son nocivas para la correcta funcionalidad y la duración de los acumuladores.
Un sistema de acumulación está formado por un conjunto de acumuladores recargables, dimensionado de forma que garantice la suficiente autonomía de alimentación de la carga eléctrica. Las baterías que se utilizan con esta finalidad son acumuladores de tipo estacionario y sólo en casos muy especiales es posible utilizar baterías tipo automoción.
Las baterías para uso fotovoltaico tienen que cumplir los siguientes requisitos:
- Bajo valor de autodescarga
- Larga vida útil
- Manutención casi nula
- Elevado número de ciclos de carga-descarga
En cuanto al inversor, su finalidad en los sistemas aislados es la de transformar corriente continua (CC) producida por el campo fotovoltaico, en corriente alterna (CA), necesaria para la alimentación directa de los usuarios.
En este caso, el inversor tiene que estar dimensionado para poder alimentar directamente la carga que se le quiere conectar.
Es evidente que, de todos modos, el inversor en este tipo de instalaciones (sistemas aislados) no es un componente indispensable. De hecho, es posible incluso alimentar directamente con corriente continua de baja tensión la carga.
CONECTADO A LA RED (ON GRID)
Los sistemas conectados en red, normalmente no tienen sistemas de acumulación, ya que la energía producida durante las horas de insolación es canalizada a la red eléctrica; al contrario, durante las horas de insolación escasa o nula, la carga viene alimentada por la red. Un sistema de este tipo, desde el punto de vista de la continuidad de servicio, resulta más fiable que uno no conectado a la red que, en caso de avería, no tiene posibilidad de alimentación alternativa.
La tarea de los sistemas conectados a la red es, por tanto, la de introducir en la red la mayor cantidad posible de energía.
La estructura física de un sistema fotovoltaico (aislado o conectado a la red) puede ser muy diferente, pero normalmente se pueden distinguir tres elementos fundamentales:
- el campo fotovoltaico
- sistema de acondicionamiento de la potencia
- sistema de adquisición de datos.
Es necesario tener en cuenta que en el caso especial de sistemas sin acumulación conectados en red, es la red misma la que desempeña la tarea de acumulador, de capacidad infinita.
Los principales componentes que forman un sistema fotovoltaico “grid connected” son:
- Módulos fotovoltaicos
- Inversor para la conexión a red
- Contador de energía bidireccional
El inversor es uno de los componentes más importantes en los sistemas conectados a red, ya que maximiza la producción de corriente del dispositivo fotovoltaico y optimiza el paso de energía entre el módulo y la carga.
Es un dispositivo que transforma la energía continua producida por los módulos (12V, 24V, 48V, ..) en energía alterna (generalmente 220V), para alimentar el sistema y/o introducirla en la red, con la que trabaja en régimen de intercambio.
Los inversores para la conexión a la red eléctrica están equipados generalmente con un dispositivo electrónico que permite extraer la máxima potencia, paso por paso, del generador fotovoltaico. Este dispositivo sigue el punto de máxima potencia (MPPT) y tiene justamente la función de adaptar las características de producción del campo fotovoltaico a las exigencias de la carga.
Finalmente, el contador de energía mide la energía producida por el sistema fotovoltaico durante su periodo de funcionamiento.
RADIACIÓN SOLAR
La radiación solar es la energía electromagnética emitida por los procesos de fusión del hidrógeno contenido en el sol; dicha energía no alcanza la superficie terrestre de modo constante, su cantidad varía durante el día, de estación a estación y depende de la nubosidad, del ángulo de incidencia y de la reflectancia de las superficies. La radiación que un metro cuadrado de una superficie horizontal recibe es conocida como radiación global y es el resultado de la suma de la radiación directa, de la radiación dispersa o difusa y de la radiación reflejada. Existen tres tipos de Radiación solar, difusa, directa y reflejada y a su vez la radiación global que es la suma de las tres. En la superficie de la tierra en el mejor de los casos llega 1000 W/m2, esta se mide mediante Kw/m2. La radiación directa es la que llega directamente del sol, mientras que la radiación difusa es el efecto generado cuando la radiación solar que alcanza la superficie de la atmósfera de la Tierra se dispersa de su dirección original a causa de moléculas en la atmósfera. Del total de luz removida por dispersión en la atmósfera (aproximadamente un 25% de la radiación incidente), cerca de dos tercios finalmente llegan a la tierra como radiación difusa) y la reflejada, como su nombre indica, es aquella reflejada por la superficie terrestre. La cantidad de radiación depende del coeficiente de reflexión de la superficie, también llamado albedo. Las superficies horizontales no reciben ninguna radiación reflejada, porque no ven ninguna superficie terrestre y las superficies verticales son las que más radiación reflejada reciben. La radiación directa existe solo cuando el sol es visible. En invierno la radiación difusa es mucho mayor en porcentaje y en base anual, es equivalente al 55% de la global. En los cálculos de dimensionamiento de los sistemas solares fotovoltaicos a menudo es oportuno considerar la cantidad de radiación solar reflejada por las superficies contiguas a los módulos fotovoltaicos.
La intensidad de la radiación solar en la tierra depende del ángulo de inclinación de la misma radiación: menor es el ángulo que los rayos del sol forman con una superficie horizontal y mayor es el espesor de atmósfera que estos deben atravesar, con una consiguiente menor radiación que alcanza la superficie. Como hemos visto, una superficie recibe el máximo de los aportes cuando los rayos solares inciden perpendicularmente en esta. La posición del sol varía durante el día y durante las estaciones, por lo tanto también varía el ángulo con el cual los rayos solares entran en contacto con una superficie. Los aportes dependen de la orientación y de la inclinación de los módulos fotovoltaicos. Una superficie horizontal recibe la mayor cantidad de energía en verano, cuando la posición del sol es alta y los días son más largos, mientras que una superficie vertical expuesta al sur recibe más aportes en invierno que en verano, aproximadamente 1,5 veces más con respecto a una horizontal. La orientación mejor de una superficie vertical o inclinada que debe captar los aportes solares es por lo tanto la del Sur.
jueves, 20 de febrero de 2020
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