Sistemas Solares Fotovoltaicos / Vol.4

114 • 5. Ejemplos de diseño de sistemas fotovoltaicos de autoconsumo 5.1.2. Potencia nominal del generador, adoptando un criterio de separación de filas que garantice la ausencia de sombras al mediodía solar en cualquier época del año Una de las preguntas típicas que se dan en el diseño de sistemas solares fotovoltaicos sobre cubierta plana es ¿cuál es la separación entre filas más adecuada para maximizar la generación de la cubierta? Para contestar a esta pregunta hay que aclarar que se trata de un típico problema de optimización, donde el problema se encuentra en que al separar poco las filas se incrementan las perdidas por las sombras que los mismos módulos se auto arrojan, y al separar las filas demasiado se desaprovecha el espacio disponible (recuerdo que en este ejemplo el objetivo es conseguir la máxima generación de la cubierta). Un criterio que consigue obtener un buen compromiso entre esas dos tendencias contrapuestas es separar las filas justo lo necesario para que no se sombren entre ellas en el mediodía solar de ningún día del año. Dicho de otra forma, consiste en determinar la separación entre filas que permite que la proyección de sombras de la fila más al sur (en el hemisferio norte) sea tangente a la siguiente fila en el momento mejor (que se da en el mediodía solar, cuando el Sol está perfectamente alineado con la dirección del ecuador y su elevación es máxima) del peor día del año, es decir, el solsticio de diciembre, día en el que la trayectoria aparente del Sol es más baja sobre el horizonte. Cabe destacar que este criterio no asegura que en ningún momento tengamos sombras autoarrojadas entre filas. Esto queda evidente considerando que el mismo solsticio de diciembre y días cercanos a él, para horas diferentes al mediodía solar, la elevación solar (el ángulo entre el plano horizontal y la dirección del Sol) es menor, con lo cual la proyección de sombras es mayor. A pesar de esto, diseñar el generador según este criterio suele limitar las pérdidas de recurso solar por sombra a valores asumibles, inferiores al 10% en la mayoría de los casos, consiguiendo el buen compromiso al que ser hacía referencia antes. Observando la Figura 89 se puede ver que, en el caso típico, la separación entre filas S F tiene dos componentes: • X 1 : es la proyección del módulo sobre el plano horizontal, con lo cual su medida depende únicamente de las dimensiones del módulo y del ángulo de inclinación ( β ). Suponiendo que los módulos se instalen en vertical tal y como se muestra la Figura 89, la medida l sería el lado mayor del módulo, que en este caso es de 1,812 m (Figura 85). • X 2 : es la distancia que hay entre la parte trasera de la fila anterior y la parte delantera de la siguiente fila, que depende de la altura del obstáculo que proyecta la sombra (en el esquema Z 1 ), y de la elevación solar en las condiciones de cálculo ( γ S). S F = x 1 + x 2 La componente X 1 se calcula como: x 1 = l ⋅ cos β La componente X 2 se calcula como: x 2 = z 1 tan γ S Y la altura del obstáculo Z 1 se calcula como: z 1 = l ⋅ sin β Finalmente, la elevación solar, en el mediodía solar, se calcula como: γ S = 90 – ϕ + δ