Ubicacion Paneles Solares En Cubierta

Denominación del Trabajo:

GARCIA_SERNA_RAUL_T01_11E Materia II. RADIACION Y MEDIO AMBIENTE Estudio de varios casos para implantación de paneles fotovoltaicos sobre la cubierta de una nave.

2011
Raúl García Serna – Grupo 2
Master Universitariode Energías Renovables. USP-CEU
21/11/2011

1. PLANTEAMIENTO

Sean dos naves exactamente iguales, nave A y nave B, de 32 x 88 m a dos aguas (16 x 88 m por agua) con una inclinación de 11º cada agua. Sea un módulo fotovoltaico marca SANYO modelo HIP230HDE1. Se pide calcular el número máximo de módulos que entran en la cubierta de cada una de las dos naves, instalando los módulos conorientación SUR e inclinación óptima. Es necesario dibujar un plano que representen los módulos en la cubierta (Plano de Implantación de Equipos).

NOTAS:

− Las naves se encuentran ubicadas en Mazarrón (Murcia).

− La nave A tiene orientación N-S y la nave B tiene orientación E-W.

− Habrá que calcular la distancia entre filas para que no haya pérdidas por sombreado.

− La pieza deenganche entre módulos los separa 30mm.

− Habrá 4 configuraciones posibles, dos por nave según se instalen los módulos apaisados o verticales.

− No es necesario respetar por seguridad unas distancias mínimas a los límites de la cubierta.

2. BASES DE CÁLCULO Y CONSIDERACIONES PREVIAS

Según se justifica en el planteamiento correspondiente, se va a realizar el cálculo de 4 situacionesdiferentes. Las variables que diferencian a cada una de ellas, serán la orientación de la nave (N-S ó E-O) y la orientación de los paneles solares (verticales u horizontales).

No obstante, todas las situaciones van a tener una similar base de cálculo que se describe a continuación. Salvando las diferencias particulares que tendrá cada una de las 4 situaciones y que se irán exponiendoposteriormente.

Para el dimensionado de la instalación se utilizaron fórmulas numéricas, trigonometría y programas de diseño (Aucad); con el fin de simplificar cálculos excesivamente complejos.

Datos de partida:

* Emplazamiento: Mazarrón (Murcia)
* Latitud: 37,6º
* Dimensiones de paneles solares: 1610·861·35 mm (largo·ancho·alto)

Fórmulas utilizadas:

* Inclinaciónóptima de los paneles:


(Se escoge un valor intermedio de 7,6, para simplificar cálculos posteriores)

* Distancia mínima entre filas para evitar sombras:

Figura 1

3. SITUACIONES PROPUESTAS

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3.1 Caso nº 1. Nave A, con paneles en posición horizontal

Para este caso particular la nave dispone de orientación N-S, con lo quelos paneles estarán orientados hacia la parte frontal de la nave, con orientación Sur.

Para obtener la separación mínima entre filas de los paneles, debemos obtener la altura h’, que se representa en la Figura 2. Esta se corresponde con la proyección vertical del panel colocado en posición horizontal y con la inclinación =30º obtenida anteriormente.

Figura 2

A continuación determino ladistancia mínima (d) para evitar sombras, aplicando la siguiente fórmula:

En la Figura 3, se representa esta disposición adoptada.

Figura 3

Como la longitud total del tejado son 88 metros, trasladamos estas mediciones al plano correspondiente, obteniendo la posibilidad de instalar 50 filas de paneles.
Se puede comprobar numéricamente teniendo en cuenta que:

(Siendo n el número defilas de paneles)
Por último, necesitamos determinar el número de paneles que podemos colocar en cada una de esas filas. Dada la disposición del tejado y teniendo en cuenta las piezas de unión de los paneles, representamos en la Figura 4 el resultado obtenido.

Figura 4
De esta forma, instalamos un total de 9 paneles por cada agua. En total 18 por cada fila. Como antes habíamos dicho que...