T01 11E

TRABAJO 1
T01_11E
Cálculo del número de módulos fotovoltaicos en cubierta.


Pasos del cálculo:
1. Caracterización de la zona de trabajo.
2. Obtención del ángulo de inclinación óptimo.
3. Estudio de la nave A.
4. Estudio de la nave B.

1. Caracterización de la zona de trabajo.
Tal y como establece en enunciado la zona de trabajo está localizada en la ciudad deMazarrón, Murcia. Necesitamos conocer el valor de la latitud del punto concreto del trabajo. A falta de más datos, se toma en valor asignado a la ciudad de Mazarrón. El valor de la latitud se obtiene a través de la aplicación web coordenadas de la que se muestra una imagen de la información obtenida.

Por tanto, el valor de la latitud es de 37,59907 grados centesimales, o 33,83 °.

2.Obtención del ángulo de inclinación óptimo.
El ángulo óptimo de inclinación se puede obtener mediante diferentes propuestas mostradas tanto en el libro de texto como en el documento anexo al trabajo “ FAQs trabajo T01”:
* Propuesta del libro de texto (página 110):
βoptima=Latitud-(5 ó 10°)
* Propuesta de O. Perpiñán Lamiguero:
βoptima=3,7+0,69 x Latitud
* Propuesta del PVSIG:βoptima=34 ° (España)

Los valores obtenidos con cada una de las opciones mostradas anteriormente son:
MAZARRÓN | inclinación óptima |
Latitud = 37,5990699 | |
β optimo = L - (5 ó 10°) | 28,83 | 23,83 |
β optimo = 3,7 + 0,69.L | 27,04 |
β optimo = 34 ° | 34 |
| | |
valor medio | 28,425 |

Se ha de tener en cuenta que las diferencias entre los valores obtenidos a través de lasexpresiones anteriores representan en la realidad pérdidas muy pequeñas. Tal y como se menciona en el libro de texto “ por cada cinco grados de desviación en la inclinación respecto al óptimo, la pérdida de energía anual no supera el 1%”. Por lo tanto, tomando el valor medio de las inclinaciones obtenidas y calculando las pérdidas que supone cada uno de los valores anteriores tenemos lo siguiente:MAZARRÓN | inclinación óptima | | diferencia con valor medio | Pérdidas (%) |
Latitud = 37,5990699 | | | | |
β optimo = L - (5 ó 10°) | 28,83 | 23,83 | | 0,405 | 4,595 | 0,081 | 0,919 |
β optimo = 3,7 + 0,69.L | 27,04 | | 1,385 | 0,277 |
β optimo = 34 ° | 34 | | 5,575 | 1,115 |
| | | | | | | |
valor medio | 28,425 | | | | | |
Suponiendo unas pérdidasporcentuales del 1% cada cinco grados de desviación y dando por hecho que el planteamiento óptimo es el realizado por PVSIG de la Comisión Europea, estaríamos sufriendo unas pérdidas del 1,115% de energía anual. Por tanto se trabaja con el valor medio entero, 28° como inclinación óptima (se eliminan los decimales puesto que a la hora de ejecutar la instalación resulta más práctico y sencillo).

3.Estudio de la nave A con orientación Norte – Sur.
Primer caso: paneles en posición vertical.
Las características geométricas de la nave según las condiciones del enunciado son las que las que se muestran en la siguiente imagen:

En este caso, la orientación de la nave es Norte-Sur, de manera que una de las cubiertas inclinadas se orienta al Norte y por tanto, la otra al Sur.
Para el cálculo dela distancia entre líneas de paneles se utiliza la fórmula propuesta en el libro de texto que garantiza un mínimo de 4 horas de sol en torno al mediodía del solsticio de invierno, y que establece la distancia mínima como:
d=htan61°-latitud
Siendo cada uno de los parámetros los mostrados en la siguiente imagen:

Para poder resolver la ecuación planteada se parte del supuesto de superficiehorizontal donde h será igual un valor determinado de valor:
H=1610mm . sin28°=755,8 mm=1,42 m

d=1,42tan61°-33,83°=2,76 m
Tal y como se puede observar en el siguiente croquis, al proyectar la solución horizontal sobre la superficie inclinada se reduce el valor de la altura h que condiciona la proyección de sombras sobre el segundo panel. Puesto que la distancia depende directamente de h,...