Tema: Sombras, cuando son importantes?

Me encuentro en el diseño de una instalación con que la cubierta de la nave tiene bastantes chimeneas de distintas alturas. Estas son de pequeño diametro y de unas alturas que oscilan entre los 1-3 metros. El diametro nunca sobrepasa el metro. He calulado la zona sombreada cuando la altura solar es más baja, es decir en diciembre y mi duda es si es necesario dejar ese margen de seguridad o si por el contrario no es necesario ya que la sombra que proyecta estas chimeneas solo afectarían a uno o como mucho dos paneles de cada línea. ¿Creeis que en este caso las diferencias de potencia entre las líneas con dos módulos en sombra y las líneas sin sombra hará que disminuya mucho el rendimiento del inversor?. Por otro lado las sombras siempre se calculan a las 12:00 hora solar que es cuando el sol se encuentra en su posición más elevada, que ocurre el resto de las horas del día cuando inevitablemente los módulos estarán sombreados.
Un saludo.

Hola rekelar.

De ser posible, intenta que no haya nada de sombras sobre ningún panel. Sombras sobre uno o dos paneles, significa anular toda la linea sobre la cual está ese panel, con lo que si afecta a la energía inyectada a red por la instalación.

Saludos.

Entonces si tienes un obstáculo como el que te he citado ,instalación orientada al sur con la chimenea de 3 metros, a primeras horas de la mañana la sombra proyectada por la salida del sol te anularía la parte oeste y al atardecer la parte este, con lo que no solo tendrías que dejar mucha distancia de seguridad hacia el norte sino que también te anularía los laterales de la chimenea. Si por ejemplo a las 12:00 horas en invierno la distancia de seguridad fuese de 5 metros cuando la altura solar fuese mucho más baja (por ejemplo a las 10 de la mañana) la distancia de seguridad sería enorme. No sabía que tener una sombra en un panel en una línea de 24 anulaba toda la línea, pero si lo que dices es cierto ¿porque se diseñan las instalaciones solo teniendo en cuenta las 12:00 que es cuando el sol está más alto? significa esto que el resto del dia no va a funcionar esa línea?.Un saludo

rekelar, intenta elevar la línea de paneles mediante una estructura de manera quede por encima de la chimenea, si por cuestiones estucturales no puedes intenta trasladar la chimenea (yo lo voy a hacer en la cubierta del restaurante de un poligono y no es tan costoso)...por ultimo si tampoco es viable...busca otra solución o elimina la linea pero no la instales...ya que las sombras no la "anulan" en si , pero las distorsiones bajan mucho el rendimiento de la serie :wink: :wink:

Un saludo

Hola compañeros.

Me gustaría aclarar un poco lo mencionado sin entrar en demasiada terminología técnico ingenieril. Bajo ciertas condiciones, un módulo que esté sombreado, puede anular la línea sobre la que está. El sombreo de una pequeña parte de un módulo FV puede dar lugar a grandes pérdidas de potencia en el generador FV. Si se sombrean algunas de las células FV, éstas no pueden producir corriente y se polarizan en inversa, lo que significa que las células sombreadas pasan a comportarse como disipadores de potencia en forma de calor (apareciendo el fenómeno denominado formación de puntos calientes). Para evitar este fenómeno no deseable se recomienda la utilización de diodos de bypass que ofrecen caminos alternativos a la corriente. Diodos que se incorporna en los módulos fotovoltaicos y que pueden llegar a "anular" la salida del módulo. Además es sabido que la corriente generada por una asociación serie de dispositivos fotovoltaicos es limitada por la corriente de la peor celda (la de menor corriente). En otras palabras, la corriente de la asociación no será mayor que la menor corriente de los módulos que la constituyen, de forma que puede resultar que la salida de uno de los módulos sea nula.

Moraleja: Intentemos que no existan sombras sobre ninguno de los módulos que forman el generador fotovoltaico, en especial al mediodía solar, cuando la irradiancia incidente es alta.

Saludos.

Pero entonces ¿no se debería diseñar la instalación con el cálculo de sombras a la hora a la que queremos que empiece a funcionar la instalación?Me explico. Si hacemos el cálculo de la distancia a la que debemos colocar la fila de módulos, no deberiamos de tomar el parametro de la altura solar a las 10 de la mañana por ejemplo en lugar de a las 12:00. Si hacemos el cálculo justo a las 12 de la mañana es evidente que el resto de horas la línea se va a ver afectada por sombras lo cual según decis es nefasto para la misma. Porque si esto es así la mayoría de los programas están programados para hacer el cálculo de sombras con las 12 horas. Un saludo

Hola Rekelar.
Vamos a ver, una cosa es la distancia entre filas de paneles, y otra, es la distancia a un objeto ajeno a la instalación y que provoca sombras sobre el generador PV. En el primer caso, deberás de diseñar la instalación para el solsticio de invierno, cuando el ángulo de elevación solar es mínimo y por lo tanto proyecta mayor sombra una fila sobre la otra; evidentemente teniendo en cuenta que el azimut de la instalación es cero, es decir, perfectamente orientado hacia el Sur, e instalación fija, eje este-oeste. En este caso, cuando la sombra es más alargada, coincide con las 12 horas solares, es decir cuando el sol está en el Cenit, ángulo acimutal cero. Al amanecer y al atardecer, las sombras caerían en el espacio existente entre las filas que componen el generador, es decir, en el suelo.

En verano, esta situación es nula, ya que el sol se eleva y se pone de tal forma que le da por la parte trasera de los paneles, debido a que el ángulo azimutal de salida es mayor a 90º y el de puesta mayor a -90º.

En el caso de que haya un objeto, léase un edificio cercano sobre una azotea, pues estamos en otra situación, y entonces, deberás saber la altura del objeto y la distancia con respecto a la instalación fotovoltaica, y calcular la proyección de sombras sobre este. Te recomiendo que vayas al PCT (Pliego de Condiciones Técnicas) del IDAE, para conexiones a red, y le eches un vistazo al apartado sombras y disminución del porcentaje de generación.

Bueno espero que te haya aclarado un poco la situación, si bien es un lío esto de explicar las cosas via telegráfica.

Waliki, dices que la sombra es más alargada a las 12:00 horas solares?. Si a las 12:00 horas solares es cuando el sol está en su punto más elevado será cuando la sombra sea menos alargada en cualquier epoca del año, no?. Buo de todas formas ahora mi duda más importante es si la línea se anula si uno solo de los paneles está sombreado. Es decir si por ejemplo tenemos una línea de 20 paneles de 210 Wp cada uno y uno de ellos está sombreado la potencia de la línea sería 0. Y por otro lado algo había oido de los diodos, pero, donde se colocan?. A la salida de la línea o a la salida de cada panel. Un saludo y gracias por las respuestas.

Mira el post "polaridad" en el foro de sistemas aislados de red.

A las 12 hora solar no es cuando la sombra es mayor, pero sí es cuando más conviene evitarlas, pues la irradiancia incidente es la máxima.

Hola rekelar.
Bueno, me he explicado mal. De todas las 12 horas solares a lo largo de los 365 días del año, en el solsticio de invierno 21/22 Diciembre, la sombra que proyecta una fila de paneles en una instalación fija, es mayor.

Todos los paneles PV llevan sus propios diodos de protección para evitar el fenómeno del "punto caliente", muy bien explicado por simosol. Dicho fenómeno puede suceder en asociaciones de paneles asociados en serie, cuando existe un sombreamiento parcial/total, en parte de la linea, léase el paso de una nube en un día de alta irradiancia cercana a las 12 horas solares, sobre el generador fotovoltaico. Para evitar que el resto de las líneas que lo componen, pudiesen descargar toda la potencia sobre la línea que se pudiese polarizar en inversa, y por tanto, comportarse como una resistencia, es recomendable la colocación de diodos al final de cada una de dichas líneas.

Tal vez si haces un "simil hidráulico", colocando paneles="bombas hidráulicas"; Tensión= "altura manométrica", Intensidad="caudal"; y diodos="válvulas antiretorno", puede que lo veas mejor.

Saludos.