¿Cómo orientar e inclinar mi instalación fotovoltaica?

Por Lucía Lorenzo Martín

Especialista en instalaciones fotovoltaicas

Otorgar una buena orientación y un ángulo de inclinación adecuados a nuestras placas solares son dos factores fundamentales para optimizar el aprovechamiento de las horas de sol y, de este modo, obtener el máximo rendimiento de nuestra instalación solar. En este artículo te contamos cómo debes ubicarlo para producir la mayor cantidad de energía posible.

¿Cuál es la mejor dirección para orientar mis paneles solares?

La orientación idónea para dirigir los paneles solares es hacia el sur (ángulo azimutal de 180 º). Si orientamos los módulos hacia esta dirección, la instalación de módulos fotovoltaicos recibirá la máxima irradiación solar posible durante el día y, por tanto, el rendimiento del sistema será óptimo. Asimismo, es importante verificar que no haya sombras sobre nuestro sistema fotovoltaico.

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El azimut es el ángulo que empleamos para determinar la orientación de algún objeto sobre la tierra (tomando de referencia el norte).

Al orientar los paneles hacia el sur, la radiación solar incide perpendicularmente a la superficie y, por tanto, se obtiene la máxima eficacia. Sin embargo, en ocasiones será imposible ubicarlos de este modo, por lo que se debe buscar la orientación que más se aproxime para que las pérdidas del sistema de autoconsumo solar sean mínimas.

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¿Qué hacer si el tejado no está orientado hacia el sur?

Si tu tejado no está orientado hacia el sur, te recomendamos que valores otros lugares para realizar el proyecto, por ejemplo encima del garaje o sobre el suelo, lo cual te permitirá otorgar la orientación en las estructuras solares que mejor se adapte a tus necesidades y aprovechar al máximo la energía solar de España.

Si tu única alternativa es situar las placas en el tejado, no te preocupes si no se encuentra dirigido exactamente hacia el sur. En función de tu caso, hay más opciones disponibles para que tus placas solares sigan produciendo mucha electricidad.

 Si la orientación de tus paneles presenta un desvío de hasta 45 º respecto del sur, no debes preocuparte lo más mínimo. Los módulos solares dirigidos hacia el sureste o suroeste presentan unas pérdidas de entre un 1 y un 4 %, por tanto, la generación eléctrica es prácticamente la misma.

 Por otra parte, si las placas se encuentran dirigidas hacia el este u oeste, el sistema presentará unas pérdidas de hasta un 20%. No descartes una instalación solar si tu vivienda presenta estas condiciones, el sistema fotovoltaico seguirá siendo muy rentable y ahorrarás cientos de euros anualmente. En el caso de que tu vivienda no tenga orientación sur, la oeste es la siguiente más favorable en términos de producción. Esto se debe a que los módulos orientados hacia el oeste a las 17h generan un 55% de su potencial y los dirigidos hacia el sur tan solo un 15%, por lo que resulta muy interesante para aquellos que se encuentran en sus hogares durante la tarde.

 En el caso de la orientación norte, tendríamos que analizar detenidamente si merece la pena instalar placas solares. El sistema fotovoltaico apenas recibirá radiación solar, por tanto, únicamente existiría la alternativa de colocar unas estructuras de soporte opuestas a la inclinación de tu tejado.

Si es tu caso, te aconsejamos que lo evalúes antes de tomar la decisión por tres motivos: la producción energética será inferior, la mano de obra será más cara y afectará negativamente a la estética de tu vivienda.

¿Cómo afectan las sombras al rendimiento de las placas solares?

La existencia de sombras sobre las placas solares repercute negativamente en el rendimiento del sistema fotovoltaico. Por ello, es muy importante prestar máxima atención a este factor ya que, en ocasiones, ciertos lugares parecen ideales para llevar a cabo la instalación y pasamos por alto distintos elementos que pueden sombrear los paneles (por ejemplo, árboles o antenas).

¿Cuáles son los efectos negativos de las sombras?

1. Las placas fotovoltaicas se componen por varias células solares que actúan como un conjunto. Cuando una o varias celdas se ven afectadas por alguna sombra, en vez de producir energía, la consumen, pudiendo sobrecalentarse o incluso deteriorarse. Esto ocasionará una pérdida de potencia de la instalación completa, ya que la actividad de cada una repercute sobre el resto.

2. Si la producción de una placa solar es menor debido a una o varias sombras, existirá una inconsistencia energética y por tanto, el sistema presentará fluctuaciones de energía. Estas oscilaciones pueden ocasionar que el resto de elementos fotovoltaicos se dañen o destruyan, como por ejemplo, los inversores fotovoltaicos o los acumuladores.

3. Asimismo, la producción desigual en una placa solar perjudicará a los componentes internos del módulo fotovoltaico.

¿Y si no puedo evitar las sombras en mi instalación de autoconsumo?

Los paneles solares deben estar lo más alejados posibles de las sombras para evitar una disminución del rendimiento, sin embargo, a veces es difícil o incluso imposible evitar que estas aparezcan sobre nuestro sistema solar. Por este motivo, las placas solares cuentan con diodos de by-pass cuya función consiste en proteger individualmente a los módulos de los daños que puedan sufrir por las sombras parciales.

Su funcionamiento es sencillo: como hemos visto, las células de una placa solar actúan como un conjunto para la producción energética. Si se da el caso de que una célula se encuentra sombreada, los diodos saltan la la celda perjudicada (como si se tratara de un puente), reconduciendo la corriente eléctrica por otro lado y evitar que esta se deteriore.

Los diodos de by-pass únicamente se activarán si una celda no puede generar tensión positiva debido al sombreado.

De no contar con diodos, la producción del módulo disminuiría entre un 40 y 100 %. Además, si las placas solares estuvieran conectadas en serie, afectaría al resto de paneles, repercutiendo muy negativamente a la producción global del conjunto.

Para evitar que una sombra afecte a la producción global de energía, se recomienda instalar optimizadores de potencia en los paneles que se pudiese dar esta situación.

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¿Qué ángulo de inclinación deben tener las placas solares?

En España, la inclinación media ideal de las placas solares oscila entre los 30 y 40 grados (es independiente de la provincia dónde decidas instalarlas). A la hora de valorar qué inclinación es la más adecuada para nuestra instalación, tendremos que valorar tanto una producción energética eficiente como una apariencia y estética agradables.

Los tejados ya cuentan con inclinación y pendiente, por tanto, es importante encontrar el punto medio para satisfacer los dos factores anteriores. Por otro lado, si vas a realizar tu instalación en otro lugar diferente (por ejemplo, en el suelo), tendrás más facilidades para proporcionar la inclinación óptima en tu estructura de soporte ya que no dependerás de la inclinación de tu cubierta.

Las estructuras coplanares son muy elegantes porque se adhieren al tejado de la vivienda, debido a esto, se suelen aconsejar en aquellas instalaciones que las características lo permitan aunque se pierda un poco de energía.

La inclinación idónea de las placas fotovoltaicas va a estar condicionada por la latitud del lugar geográfico donde van a ser instalados y de la época del año en que se vayan a utilizar. La forma más común de inclinar los paneles solares es basándose en la latitud del lugar, ya que las instalaciones de autoconsumo suelen presentar consumos constantes durante todos los meses y de este modo, nos aseguramos aplicar un ángulo de inclinación que optimice la producción durante todo el año.

¿Y si únicamente utilizamos la instalación en verano o en invierno?

Si vas a utilizar tu instalación única o principalmente en verano o en invierno, lo mejor será que apliques el ángulo de inclinación que optimice el rendimiento durante esos meses. ¿Cómo podemos calcularlo?

• Si vamos a utilizar las placas solares en invierno, tendremos que inclinarlas 15º más respecto al ángulo de latitud. Por ejemplo, si la latitud es de 39 º, el ángulo idóneo para la instalación de autoconsumo en Valencia en invierno será 54 º.
• Si vas a usar la instalación en verano, tendremos que hacer lo contrario, debemos restar 15 º de la latitud del lugar. Tomando como ejemplo el caso de Valencia, la inclinación ideal para los meses de verano será de 24º.

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Grado de inclinación óptimo según mi provincia

Normalmente, las instalaciones de placas presentan consumos constantes durante todo el año. Si este es tu caso, lo mejor es que le des un valor medio para la inclinación de tus paneles fotovoltaicos, es decir, la media anual de las inclinaciones óptimas mensuales. A continuación, os mostramos una tabla con el ángulo ideal según el lugar:

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