Tema: Diseño instalación tejado con sombras...¿merece la pena?

Hola a todos los foreros,

Por diversos motivos personales, llevaba desconectado de este mundillo desde algo después del verano (más o menos 1 mes después del famoso 1578/2008) y veo que han cambiado bastantes cosas (parece que a peor, como el nuevo 6/2009).

Hace un par de semanas, y con intención de volver a ponerme un poco al día, me di un paseo por Genera y asistí a varias conferencias, tanto de térmica como de fotovoltaica. Al parecer (o por lo menos me dio esa impresión), parece que el tema de instalaciones fotovoltaicas sobre tejado va a coger más fuerza (a la fuerza…) sobre todo por el tema de cupos.

A este respecto, siempre he entendido que uno de los problemas del tejado, aparte de otros muchos, es el tema de sombras, sobre todo parciales. De cara a diseñar una instalación “delicada” bajo este punto de vista, como pueda ser en la azotea de un edificio de viviendas, donde hay infinidad de chimeneas, antenas, edificios cercanos, etc, quisiera conocer vuestra opinión experta sobre el tipo de criterio a seguir. Llevo unos días mirando diversos posts en el foro sobre el tema de sombras y casi todo lo que encuentro está más centrado a cuestiones más “básicas” de distancias entre paneles, etc.

Mi cuestión va más enfocada a lo siguiente: Si tienes una gran superficie de azotea, pero buscas zonas completamente libres de sombras, reduces mucho el tamaño de instalación. Imagino que hay ciertas sombras “asumibles” (como a ciertas horas muy de mañana o muy de tarde), distribución de la instalación en distintas cadenas e inversores en función de qué zonas puedan quedar en sombra, empleo de paneles de capa fina (que por cierto vi en Genera que había bastante más oferta que en ediciones pasadas), etc… de forma que se pueda abordar un diseño de este tipo. La pregunta es si merece la pena el esfuerzo o normalmente la gente se va al tejado de una nave industrial completamente “despejado”.

En cuanto a la evaluación de sombras para un escenario “complejo”, había pensado en ver cómo lo tratan en programas 3D como el nuevo AutoCAD 2008, etc a ver si merece la pena (si se puede “automatizar” algo para buscar la mejor ubicación de paneles, etc).

Pues nada, si alguien que ya se haya enfrentado con esto me quiere aconsejar un poco, le estaré enormemente agradecido

Un saludo a todos...

Un saludo,

creo que en el fondo estas hablando de un solo objetivo: cuales son las mejores ubicaciones para los módulos FV. Automatizar un proceso de análisis y mostrar sus resultados de tal modo que el usuario pueda tomar decisiones es un reto difícil, un reto de innovación; que España y su sector de energías renovables debería tomar para consolidar la industria renovable.

Las sombras forman parte de ese proceso pero una de las dificultades de ese reto es que llega un momento en que es necesario emplear tiempo para construir un modelo 3D de la azotea puesto que todavía no se ha conseguido obtener a bajo coste un modelo 3D mediante cámara digital. Por otro lado puede que AutoCad o Google SketchUp generen un modelo 3D de la cubierta, realicen la proyección de la radiación solar a lo largo del año y generen las sombras pertinentes pero no son capaces de etiquetar automáticamente las superficies inclinadas con información relevante (potencia pico, pérdidas orientación+inclinación, pérdidas sombras,...).

Recientemente y gracias a SolarJonathan conocí a una persona que estaba desarrollando un proceso automático de cálculo de pérdidas de sombras a partir de una cámara digital. Es meritorio esa labor, un paso adelante y una parte del puzzle.

De momento, la única automatización fiable y rápida es la intuición del proyectista, las recomendaciones de la teoría y la experiencia acumulada. Aun así, la capacidad que tiene el proyectista de tener en la cabeza dos o tres opciones intuitivas se contrapone a la potencia de cálculos de los ordenadores de hoy en día. Tarde o temprano se automatizará el proceso de diseño de un campo fotovoltaico o al menos habrá un conjunto de comprobaciones y comparaciones matemáticas que agilicen el diseño FV.

Buenas!

Mi opinión es que una cubierta rodeada de antenas, chimeneas, edificios muy probablemente no merezca la pena. No obstante si la cubierta es relativamente grande se puede estudiar. Más o menos tardarás unos 2 o 3 días en saber si es apta. La experiencia te dirá a simple vista si es apta o no, al principio empezarás con ganas y viendo miles de posibilidades, pero si hay muchas cosas las cosas se complican, puede que dejes módulos sueltos, esparcidos... se puede complicar luego a la hora de instalar.

Por otra parte si las sombras son de cables o antenas pequeñas puedes solucionarlo con amorfo porque no le afectan tanto las sombras.

Dentro del tiempo que puede llevarte hacer el proyecto y muchas otra cosas (tramitaciones...) el tema de las sombras es en proporcion poca inversión en tiempo y aun así yo no suelo complicarme mucho porque al final te caben 10 kW y eso la gente no lo suele querer porque te sale la instalación mucho más cara.

Eso sí, considero muy valioso el cálculo de sombras, si no se hace bien la estás cagando, no solo porque te produzca menos (o mucho menos), sino porque pueden estar sufriendo los inversores.

El enfoque que le quieres dar, está un relacionado con algo que llevo bastante tiempo en la cabeza, pero la solución práctica es bastante compleja.

De la superficie útil, tendrás pongamos un 60% despejada, un 20 % con alguna sombra durante el año mañanera, y un 20% en la misma situación.

Los módulos (supongamos cristalinos) de la zona 1 (60%) no podrán estar conectados con los de las otras zonas, ya que por principio de funcionamiento, 'la manada correrá lo mismo que el búfalo más lento', su corriente se vería reducida. Pongamos que son 60 kWp.

Los de la zona 2, sombreada de mañanas, no podrán conectarse a los de la 3 en la misma rama, sombreados de tardes.

Una vez separados por corrientes, si mezclas en un mismo inversor ramas de las 3 diferentes zonas, conseguirás que la tensión del sistema sea un valor "medio" de lo que podrías tener, reduciendo considerablemente la potencia producible de la zona que estuviera bien en ese momento.

Conclusión: El rendimiento sería mucho más bajo que el de una instalación normal, si conectas las zonas bien en serie o bien en paralelo, por lo que la única opción, sería utilizar 3 inversores diferentes y, aun así, el rendimiento sería inferior al de una planta normal.

Gracias por todos los comentarios.

La verdad es que el planteamiento era si merecía la pena desarrollar alguna herramienta que ayudara en el proceso. Hace tiempo trabajé algo en el desarrollo de herramientas gráficas 3D y hay cosas que podría reutilizar. Como bien dice Laser15, los retos de innovación no están excesivamente apoyados en este pais...

Sobre lo que comenta Laser15 de las cámaras digitales, había leído algo acerca de la fotogrametría 3D o cómo generar imágenes tridimensionales a partir de fotografías desde diferentes ángulos. Mi idea era emplear esa técnica, unida a algún desarrollo 3D y luego ver, en función de qué zonas quedaban en sombra de los paneles a lo largo de las diferentes horas y los diferentes días, cómo optimizar la distribución.

Por el momento me lo estaba planteando un poco a título de reto personal, pues por ahora y por diversas circunstancias, me dedico a otra cosa, aunque con el tiempo confío en poder pasar a dedicar el tiempo completo al tema de diseño de instalaciones de energía solar.

Si creeis que puede merecer la pena el desarrollo de una herramienta de este tipo (que vaya a ser útil y que pueda tener mercado), me gustaría saber si podría ir comentando las ideas con vosotros para ir dándole forma...

Un saludo y gracias por todo

Hola, para ver el recorrido del sol, cualquier día del año, y el efecto de las sombras hay programas 3D como Archicad o Revit (Propiedad de Autodesk (los de Autocad)) que lo hacen muy bien.

Un saludo

Gracias Renov-arte por las referencias.

El algoritmo para el recorrido del sol y parte del mismo para las sombras lo tenía ya de otros desarrollos que hice. La idea sería ir haciendo las cosas a medida, más que emplear otros programas, o por lo menos, reducir en la medida de lo posible las dependencias de software externo, licencias, etc...

Iniciado por Vega

La verdad es que el planteamiento era si merecía la pena desarrollar alguna herramienta que ayudara en el proceso.

Mi respuesta es que siempre merece la pena. Hay muchas causas que hacen la pena esforzarse en crear algo nuevo para mejorar el proceso de diseño del campo FV.
Una, como proyectista, es profundizar en el conocimiento del proceso de diseño donde hay muchos puntos mejorables y explotables economicamente. Otra, es que te da una ventaja frente a terceros a la hora de diseñar campos FV. Otra, crear es divertido y aprovechas las horas de descanso pues coger unas hojas blancas y empezar a explorar ideas innovadores sobre el proceso de diseño es rápido.

Hace tiempo trabajé algo en el desarrollo de herramientas gráficas 3D y hay cosas que podría reutilizar. Como bien dice Laser15, los retos de innovación no están excesivamente apoyados en este pais...

Reutilizalo, recicla las ideas, mete ideas de un lado en otro a la fuerza para ver el resultado,... en este hilo sobre el cálculo de potencia pico en una cubierta en dónde me surgió la duda de porque hacia el diseño del campo fv de un modo, de otro o hasta dónde llegar. En cuanto al apoyo económico no lo necesitas para crear una innovación; solo tiempo. Por otro lado si se necesita apoyo económico a la hora de desarrollar empresarialmente dicha idea innovadora. Pero de momento hay que tener la idea innovadora investigada y desarrollado con los mínimos recursos posibles.

Sobre lo que comenta Laser15 de las cámaras digitales, había leído algo acerca de la fotogrametría 3D o cómo generar imágenes tridimensionales a partir de fotografías desde diferentes ángulos. Mi idea era emplear esa técnica, unida a algún desarrollo 3D

Esto es un primer reto. Imagina que un cliente potencial o un profesional emplea una cámara digital para fotografiar todos los obstáculos de una azotea. Con ese conjunto de fotos poder crear un modelo 3d de la azotea para Autocad o Google Skechtup. Esto ahorraría mucho tiempo y horas/hombre.

y luego ver, en función de qué zonas quedaban en sombra de los paneles a lo largo de las diferentes horas y los diferentes días, cómo optimizar la distribución.

Esto es un segundo reto. Imagina una aplicación web que dado un plano cualquiera de ese modelo 3d de la azotea del primer reto pudieras informar visualmente sobre cada plano, mediante curvas de nivel por colores, las pérdidas por sombras para que el proyectista pudiera elegir por exclusión aquellas superficies más aptas para colocar un posible campo fv.

Si creeis que puede merecer la pena el desarrollo de una herramienta de este tipo (que vaya a ser útil y que pueda tener mercado), me gustaría saber si podría ir comentando las ideas con vosotros para ir dándole forma...

Útil es y tiene mercado pues lo parecido es el SunEye que necesita de un aparato especial (y no una cámara digital que cualquier proyectista o instalador tienen), te da un informe de las pérdidas por sombras pero sin modelo 3d de la azotea/cubierta y de la propia instalación, un cliente potencial no tiene el aparato y no sabe manejarlo; sin embargo, un cliente potencial si tiene acceso a una cámara digital y puede enviarte las fotos a una aplicación web para obtener el modelo 3d y el informe de sombras (el cliente te da ya la información y te ahorra costes). Si quieres puedes iniciar un nuevo hilo en el Foro sobre este asunto para recabar enfoques o nuevas ideas.

Muchas gracias Laserjet por los comentarios y las sugerencias.

Me tomaré entonces unos días para organizar un poco las ideas y preparar algo para enseñarlo en el foro y abriré otro hilo para este tema.

Un saludo