T01 11E

MÁSTER EN ENERGÍAS RENOVABLES
Daniel Rodrigo González

Se comienza el problema suponiendo que las superficies dadas son las superficies de las aguas y no del tamaño en planta de las naves. Por tanto, se tienen 16x88 m2 por agua de superficie utilizable para la instalación de dichos paneles.
En cuanto a la localización, Mazarrón (Murcia) está situado en la latitud 37,6° (codigopostal.org).Debido a que se consideran los paneles fijos (superficie de captación fija), se deben orientar según su inclinación óptima (la orientación para todos los casos es sur), que corresponde a su latitud menos 5-10° (IMF y Martín, Abril 2011). Se tomará por tanto como inclinación de los paneles respecto de la horizontal el valor de 30°.
Lo primero es calcular cuántos paneles caben por fila. Para ello, setienen las dimensiones de los paneles: 1,61x0,861 m2. Posteriormente, para cada agua (por tanto, para cada inclinación de la cubierta de la nave) se calcula la separación entre filas mediante relaciones trigonométricas. Finalmente, se calcula el número de filas para cada nave, agua y configuración.
Nave B
Caso 1: Apaisados
Se tiene el lado de la nave (88 m) y el de los paneles (1,61 m). Portanto, considerando los 0,3 m de separación entre paneles debido al enganche, mediante la expresión:

Donde:
= lado largo del panel
= separación por enganche
= número de paneles por fila (lo que se quiere hallar)
= sobrante de la cubierta sin paneles (no interesa)
Esto nos arroja un valor de 46 paneles por fila, ocupando una longitud de 87,56 m.

* Agua orientación sur (1):
Debido a quela inclinación del agua ya nos aporta una inclinación de 11°, restando, se obtiene que la inclinación de los paneles respecto de la superficie inclinada es de 19°. Siendo conocidos tanto los ángulos y y el lado a, se puede hallar mediante la regla del seno el lado b:
γ
β
α
a

El ángulo vale 19° (resultado de restar a los 30° los 11° de inclinación); el lado vale 0,861 m; el ángulo seobtiene aplicando la ecuación de la página 114 de la teoría del libro (IMF y Martín, Abril 2011), en la cual se relacionan la diferencia de cotas entre la parte más alta del panel anterior y la más baja del posterior (h) y la distancia horizontal entre ellos (r) mediante la ecuación:

Por tanto, toma un valor de 23,4°. resulta de sumar a dicho ángulo la inclinación de la cubierta de la nave,por lo que vale 34,4°. Así, con estos valores, ya se puede calcular el valor de b (= s) aplicando la regla del seno:

Esto arroja un valor de b (= s) igual a 0,496 m. Con esto, ya se pueden calcular tanto h como r:

Para saber, por tanto, la separación que existe sobre la superficie inclinada, se proyectan las distancias sobre dicha superficie y se calcula la distancia entre bases. Estadistancia se consigue de la forma siguiente:
1) Se hallan las proyecciones sobre la horizontal del lateral (lado corto) del panel y de s. Esto nos da la distancia horizontal entre paneles.
2) Dicha distancia, que llamamos y, es la resultante de aplicar el coseno a la distancia entre bases sobre la superficie inclinada (x) [ver ilustración para aclaración].

De este modo, se puede ya calcular elnúmero de filas que se puede poner sobre la superficie. Aplicando una fórmula similar a la empleada para el número de paneles por fila:

Donde:
= distancia entre bases sobre la superficie inclinada
= número de filas
= sobrante de la cubierta sin paneles (no interesa)
Sustituyendo los valores, nos da un valor de de 13 filas (se ha evitado situar una fila que genere sombras sobre el agua 2).Por último, el número total de paneles en el agua 1 de la nave B para el caso apaisado es de 598.

* Agua orientación norte (2):
γ
Debido a que la inclinación del agua ya nos aporta una inclinación de 11°, sumando, se obtiene que la inclinación de los paneles respecto de la superficie inclinada es de 41°. Siendo conocidos tanto los ángulos y y el lado a, se puede hallar mediante la...