Tema: Seguidor Solar 2 ejes - Pérdidas por inclinación

Hola. Ya se que en otras ocasiones os he preguntado practicamente por lo mismo, pero ahora he avanzado algo (o eso espero), os comento lo que hice, y os hago una pregunta:

Yo estoy intentando demostrar (teoricamente claro, la práctica será otra cosa), que no hace falta que la inclinación máxima de la parrilla de paneles del seguidor solar sea 90º, es decir, con que sea 75 grados es suficiente, ya que las pérdidas pro inclinación que se producen son realmente pequeñas.

Consideraciones:
1 - Si la inclinación máxima de la parrilla de paneles es 75 grados, entonces hasta que la altura solar no sea superior o igual a 90-75=15 grados, entonces la inclinación de los paneles se mantendrá fija (se producirán unas pérdidas por inclinación, considerando siempre que la orientación es la óptima, esto no va ser del todo cierto en la realidad, pero es una consideración que yo hago).

2- No considero el efecto de la irradiación difusa ni la de abeldo, realmente para los primeros 20 30 minutos después del amanecer, la principal irradiación es la difusa más la de abeldo, pero a partir de esos minutos, la suma de estas dos componentes de la irradiación supone entre un 10 y un 15% (aproximadamente) de la irradiación total, por lo tanto desprecio su efecto.

3- Para los primeros instanste después del amanecer, las pérdidas son del 3% (por ejemplo para una localidad situada en el norte, y para el 21 de diciembre). En términos porcentuales es del 3%, pero realmente las pérdidas son muy pocos watios (0 como algo...ahora no recuerdo). Van pasando los minutos, la irradiación directa aumenta y la gráfica de las pérdidas describe una parábola, de tal forma que a partir del máximo, a medida que al altura solar se va acercando a 15 grados (90-75) las pérdidas van disminuyendo obviamente.

Pero realmente a mi lo que me interesa es cuantificar las pérdidas totales que se producen durante ese periodo de tiempo durante el cual, la inclinación de la parrilla de paneles no coincide con la óptima. Entonces yo hice lo siguiente:

Pérdidas=(Irradiación que debería llegar a los paneles - Irradición que llega realmente a los paneles) / (Irradiación que debería llegar a los paneles) * 100

Por ejemplo para Oviedo (latitud: 43.6 creo recordar) para el 21 de diciembre las pérdidas son del 0,4% (suponiendo que la inclinación máxima de la parrilla es 75 grados). Realmente mi consideración es que estas pérdidas son muy pequeñas, ¿QUÉ ESTOY HACIENDO MAL?

Para calcular las irradiaciones totales hice lo siguiente:

Necesito obtener la irradiación en función del tiempo, se obtiene una expresión infumable para ser integrada, entonces lo que hice fue lo siguiente:
Tengo una serie de puntos: x=hora - y=irradiación
Aproximé la nube de puntes por un polinomio de grado 4, e integré el polinomio para obtener la irradiación.

Hola Kturk, una observación ¿has tenido en cuenta que la altura cenital del Sol a mediodía, el 21 de Diciembre para la latitud de 43'6ºN es de 22'96º? es decir, la cara del panel debería estar a 67'04º de inclinación sobre la horizontal.

Sí. Pero para las 12:00 el seguidor solar ya está seguiendo el SOL, si la inclinación máxima es 75 grados. Es decir, si la inclinación máxima de la parrilla de paneles la fijo en 75 grados, entonces durante el tiempo que la altura solar va de 0 a 15º, la inclinación de los paneles se mantiene fija en 75 grados, y se producen unas pérdidas por inclinación. A partir de que la altura solar supera los 15 grados, el seguidor solar "sigue" al sol, y la inclinación de la parrilla de paneles será igual a la óptima (en teoría, porque el sistema se actualizará x minutos entonces durante y minutos la inclinación no coincidirá con la óptima y también se producirán unas pérdidas, ect, pero eso es otro asunto) yo a lo que me refiero es a las pérdidas por inclinación que se producen durante el tiempo que la altura solar tarda en alcanzar los 15 grados (90-75).

Bueno, yo no tengo experiencia a nivel de seguidores, solo a nivel de estructura fija.
Yo entiendo que el Sol comienza a elevarse sobre el horizonte a una hora determinada en función de la latitud y el día del año. Entiendo que nada más salir los rayos del Sol tienen menor potencia que al mediodía porque atraviesan una mayor masa de atmósfera. ¿Cúal es el punto crítico a partír del cual vale la pena que el seguidor se "encare" al Sol?. No tengo ni idea pero sí sé que el IDAE aconsejó en su día un soleamiento completo de 4 horas el día 21 de Diciembre para estructura fija.
Si en una latitud media para la Península Ibérica de 40º el Sol se halla a las 10:00 (hora solar) a 20'87º de altura y a 28'9 azimutal respecto al Sur y el plano de panel está a 30º de inclinación sobre la horizontal y perfectamente orientado al Sur, creo que habría que calcular el ángulo de desvío entre la normal del panel y la posición del Sol en ese momento y todos aquellos ángulos que sean inferiores indicarán que no es rentable.
No sé si se entiende lo que acabo de explicar, creo que no lo entiendo ni yo.

Iniciado por Cayo

No tengo ni idea pero sí sé que el IDAE aconsejó en su día un soleamiento completo de 4 horas el día 21 de Diciembre para estructura fija.
Si en una latitud media para la Península Ibérica de 40º el Sol se halla a las 10:00 (hora solar) a 20'87º de altura y a 28'9 azimutal respecto al Sur y el plano de panel está a 30º de inclinación sobre la horizontal y perfectamente orientado al Sur, creo que habría que calcular el ángulo de desvío entre la normal del panel y la posición del Sol en ese momento y todos aquellos ángulos que sean inferiores indicarán que no es rentable.
No sé si se entiende lo que acabo de explicar, creo que no lo entiendo ni yo.

Ojo que estais mezclando terminos, si los modulos son "convencionales" y no de concentracion con 75º tienes un buen seguimiento.....

Lo que dices del IDAE es q el dia 21 de diciembre le de al menos 4 horas el sol a los modulos. no que los modulos esten 4 horas perfectamente perpendiculares al sol (q seria imposible en estructura fija). Se refiere a que no haya sombras en los modulos durante al menos 4 horas...

En el caso del seguidor que nos ocupa el hecho de que se eleve mas o menos de 75º no afectara a las sombras que haya en los módulos.

El planteamiento inicial de KTURK es correcto, calcular las perdidas por desvio en inclinación durante el tiempo que el sol esta mas bajo de 15º.
Y compara esas perdidas con el sobrecosto que supondria que el seguidor alcanzara 90º mas sus posterior mantenimiento...

Es mas importante que el seguidor siga funcionando con vientos moderados a que supere los 75º de inclinacion..

Animo, vas por buen camino......

Obviamente hablo de "soleamiento" en contraposición a "sombreado" (me temo que es un palabro de mi invención)y no contrapuesto a "orientado" que no tiene nada que ver en cuanto a concepto.
Por otro lado lo que yo quería expresar es la idea de ¿a partir de qué punto vale le pena "recojer" la radiación solar? desde el punto de vista energético, dado que en el rendimiento del generador solar supongo que influirá el interconexionado, la tensión o potencia mínima que debe recibir el inversor para arrancar, el tipo de panel, etc.
En cuanto al tema de sobrecoste de máquina y su mantenimiento posterior es un problema puramente mecánico y bastante subjetivo, ya que en el mercado existen seguidores muy económicos, casi sin mantenimiento, sin averias notables, que abanderan cuando deben, con seguimiento solar exacto, etc, etc....