Cálculo de las pérdidas de radiación solar por sombras 1 Objeto



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Cálculo de las pérdidas de radiación solar por sombras

1 Objeto

El presente anexo describe un método de cálculo de las pérdidas de radiación solar que

experimenta una superficie debidas a sombras circundantes. Tales pérdidas se expresan como

porcentaje de la radiación solar global que incidiría sobre la mencionada superficie de no existir

sombra alguna.

2 Descripción del método

El procedimiento consiste en la comparación del perfil de obstáculos que afecta a la superficie

de estudio con el diagrama de trayectorias del Sol. Los pasos a seguir son los siguientes:

2.1 Obtención del perfil de obstáculos

Localización de los principales obstáculos que afectan a la superficie, en términos de sus

coordenadas de posición azimut (ángulo de desviación con respecto a la dirección Sur) y elevación

(ángulo de inclinación con respecto al plano horizontal). Para ello puede utilizarse un teodolito.



2.2 Representación del perfil de obstáculos

Representación del perfil de obstáculos en el diagrama de la figura 5, en el que se muestra la

banda de trayectorias del Sol a lo largo de todo el año, válido para localidades de la Península

Ibérica y Baleares (para las Islas Canarias el diagrama debe desplazarse 12° en sentido vertical

ascendente). Dicha banda se encuentra dividida en porciones, delimitadas por las horas solares

(negativas antes del mediodía solar y positivas después de éste) e identificadas por una letra y

un número (A1, A2,..., D14).



2.3 Selección de la tabla de referencia para los cálculos

Cada una de las porciones de la figura 5 representa el recorrido del Sol en un cierto período de

tiempo (una hora a lo largo de varios días) y tiene, por tanto, una determinada contribución a la

irradiación solar global anual que incide sobre la superficie de estudio. Así, el hecho de que un

obstáculo cubra una de las porciones supone una cierta pérdida de irradiación, en particular

aquella que resulte interceptada por el obstáculo. Deberá escogerse como referencia para el

cálculo la tabla más adecuada de entre las que se incluyen en la sección 3 de este anexo.

2.4 Cálculo final

La comparación del perfil de obstáculos con el diagrama de trayectorias del Sol permite calcular

las pérdidas por sombreado de la irradiación solar global que incide sobre la superficie, a lo largo

de todo el año. Para ello se han de sumar las contribuciones de aquellas porciones que resulten

total o parcialmente ocultas por el perfil de obstáculos representado. En el caso de ocultación

parcial se utilizará el factor de llenado (fracción oculta respecto del total de la porción) más

próximo a los valores: 0,25, 0,50, 0,75 ó 1.

La sección 4 muestra un ejemplo concreto de utilización del método descrito.



5 Distancia mínima entre filas de módulos

La distancia d, medida sobre la horizontal, entre unas filas de módulos obstáculo, de altura h, que

pueda producir sombras sobre la instalación deberá garantizar un mínimo de 4 horas de sol en

torno al mediodía del solsticio de invierno. Esta distancia d será superior al valor obtenido por

la expresión:

d = h / tan (61°– latitud)

donde 1/ tan (61°– latitud) es un coeficiente adimensional denominado k.

Algunos valores significativos de k se pueden ver en la tabla VII en función de la latitud del

lugar.


Tabla VII

Con el fin de clarificar posibles dudas respecto a la toma de datos relativos a h y d, se muestra

la siguiente figura con algunos ejemplos:



Fig. 7

La separación entre la parte posterior de una fila y el comienzo de la siguiente no será inferior

a la obtenida por la expresión anterior, aplicando h a la diferencia de alturas entre la parte alta de una

fila y la parte baja de la siguiente, efectuando todas las medidas de acuerdo con el plano que contiene

a las bases de los módulos.

3 Tablas de referencia

Las tablas incluidas en esta sección se refieren a distintas superficies caracterizadas por sus

ángulos de inclinación y orientación ( $ y ", respectivamente). Deberá escogerse aquella que

resulte más parecida a la superficie de estudio. Los números que figuran en cada casilla se

corresponden con el porcentaje de irradiación solar global anual que se perdería si la porción

correspondiente (véase la figura 5) resultase interceptada por un obstáculo.















4 Ejemplo

Superficie de estudio ubicada en Madrid, inclinada 30° y orientada 10° al Sudeste. En la figura

6 se muestra el perfil de obstáculos.





Cálculos:

Pérdidas por sombreado (% de irradiación global incidente anual) =

= 0,25 × B4 + 0,5 × A5 + 0,75 × A6 + B6 + 0,25 × C6 + A8 + 0,5 × B8 + 0,25 × A10 =

= 0,25 × 1,89 + 0,5 × 1,84 + 0,75 × 1,79 + 1,51 + 0,25 × 1,65 + 0,98 + 0,5 × 0,99 + 0,25 × 0,11 =



= 6,16 % • 6 %


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