Para obtener el máximo rendimiento de las placas solares hay que tener en cuenta una serie de importantes factores como la orientación de las placas solares fotovoltaicas, el tipo de cubierta donde estén ubicadas, el espacio disponible, la calidad de sus componentes, el mantenimiento correcto de la instalación, etc. También será necesario considerar nuestros hábitos de consumo para que la instalación se adapte por completo a ellos.
De todos los factores anteriormente citados, dotar a las placas solares de una buena orientación y de un correcto ángulo de inclinación, son los más importantes y los que ayudarán en gran parte a que optimicemos el aprovechamiento de las horas de sol y por lo tanto que obtengamos el máximo rendimiento de nuestra instalación fotovoltaica.
La mejor orientación para los paneles solares es hacia el sur o lo que se conoce como ángulo azimutal de 180º. El azimut es el ángulo que se utiliza para determinar la orientación de un objeto sobre la tierra tomando como referencia el norte.
Orientando las placas solares hacia el sur la radiación solar incide perpendicularmente en su superficie y la instalación fotovoltaica recibe la máxima irradiación solar posible durante el día, obteniendo la máxima eficacia y rendimiento. Al mismo tiempo es esencial que verifiquemos que no hay sombras sobre estas placas solares.
Opciones de orientación de las placas solares
Existen muchos hogares en los que puede resultar imposible orientar los paneles hacia el sur. Es en este caso cuando tenemos que buscar la orientación que más se aproxime para que las pérdidas del sistema de autoconsumo solar sean las mínimas posibles.
En primer lugar, si nuestro tejado no está orientado hacia el sur hay que valorar otras posibles ubicaciones para llevar a cabo la instalación fotovoltaica, como por ejemplo sobre el garaje o en el suelo junto a la vivienda, buscando de esta forma la orientación sur para las estructuras solares y aprovechar de esta forma al máximo la energía solar.
Pero si la única alternativa que tenemos es situar las placas solares sobre el tejado, y éste no se encuentra dirigido hacia el sur, existen otras opciones disponibles para que la instalación fotovoltaica pueda ser eficiente. Veamos a continuación diferentes casos:
- Si la orientación de los paneles presenta un desvío de hasta 45º respecto al sur, estos se podrán dirigir hacia el sureste o suroeste, presentando tan solo unas pérdidas de energía de entre un 1% y un 4%, casi imperceptibles.
- Si las placas están dirigidas hacia el este u oeste, la instalación presentará unas pérdidas energéticas de hasta un 20%. No obstante el sistema fotovoltaico seguirá siendo muy rentable y permitirá que ahorremos en nuestra factura de electricidad. La siguiente orientación más favorable en términos de producción, después de la orientación sur, es la orientación oeste ya que los módulos orientados hacia el oeste generan un 55% de su potencial a las 17 horas y los dirigidos hacia el sur tan solo un 15%, una opción muy interesante para las personas que tienen un alto nivel de consumo eléctrico durante la tarde.
- Si la orientación de nuestro tejado es norte, se debería analizar en profundidad si merece la pena instalar placas solares ya que la instalación fotovoltaica apenas recibirá radiación solar. En este caso solo existiría la posibilidad de colocar unas estructuras de soporte opuestas a la inclinación del tejado para solventar la situación.
El efecto de las sombras en su rendimiento
Una instalación fotovoltaica puede tener una orientación hacia el sur pero al mismo tiempo pueden darse en ella sombras que dificulten que su rendimiento sea el óptimo. La existencia de sombras sobre las placas solares influye de forma negativa en el rendimiento de la instalación. Por este motivo, y tal y como habíamos comentado anteriormente, es básico prestar la máxima atención a las posibles sombras que puedan deberse a diversos elementos que habíamos pasado por alto, como árboles, antenas, etc.
Veamos a continuación algunos de los efectos negativos más significativos, sobre una instalación fotovoltaica, de las sombras:
1. Cuando una o varias celdas de una placa solar se ven afectadas por alguna sombra, en lugar de producir energía, la van a consumir, pudiendo llegar a sobrecalentarse y deteriorarse. Este daño ocasiona una pérdida de potencia de la instalación completa, ya que la actividad de cada una de las celdas influye sobre el resto.
2. Si la producción energética de una placa solar disminuye debido a una o varias sombras, se produce una inconsistencia energética y por tanto, el sistema presentará oscilaciones de energía que pueden ocasionar que el resto de elementos del sistema se dañen o destruyan.
3. La producción desigual en una placa solar perjudica a los componentes internos del módulo fotovoltaico.
Por todo lo anteriormente expuesto, los paneles solares deben ubicarse lo más lejos posible de las sombras para evitar de esta forma una disminución del rendimiento. Esto en muchas ocasiones es difícil o imposible de evitar y por este motivo las placas solares cuentan con diodos de by-pass mediante los cuales protegeremos individualmente a los módulos de los daños que puedan sufrir por las sombras parciales. Las células de una placa solar actúan como un conjunto en lo que a producción de energía se refiere. En el caso de que una célula se encuentre sombreada los diodos saltan la celda perjudicada y reconducen la corriente eléctrica por otro lado, evitando que ésta se deteriore. Los diodos de by-pass solo se activan si una celda no puede generar tensión positiva debido al sombreado.
Por lo tanto es muy importante que una instalación fotovoltaica cuente con diodos, ya que si no los tuviera su producción energética podría disminuir entre un 40% y un 100%.
Es muy recomendable también, instalar optimizadores de potencia en los paneles que pudieran verse afectados por alguna sombra y que afectara a la producción global de energía.
