¿Cuál es la orientación e inclinación óptima de los paneles solares?

Por Ivana Haro

Especialista en placas solares

La inclinación y la orientación de las placas solares son dos de los factores más importantes a la hora de obtener el máximo rendimiento de una instalación fotovoltaica. En este artículo, te explicamos cómo debes ubicar tus paneles solares para obtener la máxima producción de energía.

¿Cuál es la orientación adecuada de las placas solares?

Para obtener el máximo rendimiento de las instalaciones fotovoltaicas en España, los paneles fotovoltaicos deben estar orientados en la medida de lo posible hacia el sur y en un lugar libre de sombras. Esto es debido a que la orientación sur garantiza que los paneles solares se encuentren ubicados perpendicularmente cuando el sol ofrece su mayor radiación solar durante el día. Como consecuencia, la producción energética del sistema fotovoltaico se maximizará.

En el caso de que no sea viable orientar el sistema de autoconsumo fotovoltaico hacia el sur, hay otras alternativas válidas. Es posible cambiar la dirección algunos grados sin tener grandes pérdidas de producción. Concretamente, conviene conocer que si se orientan las placas solares con una desviación de hasta 45º, la generación anual de electricidad sufrirá una variación de aproximadamente un 3%. De no ser posible ubicar los paneles dirección sur, se recomiendan las siguientes alternativas:

▷ Orientación Oeste: es una alternativa igualmente válida si no es posible orientar nuestro sistema fotovoltaico hacia el sur. De hecho, dependiendo del perfil de consumo, puede resultar la mejor alternativa. Si el uso de electricidad es primordialmente durante las horas de la tarde (cuando el horario de los colegios educativos o determinados trabajos ha finalizado) puede resultar incluso más conveniente que la orientación sur. Esto se debe a que la producción energética de los paneles orientados hacia el Oeste es superior desde las 14.00 - 15.00 h de la tarde hasta el atardecer.

▷ Orientación Este - Oeste: cada vez son más las instalaciones solares que apuestan por una orientación que combine este y oeste. Esta alternativa combina la mitad de los paneles solares hacia el Este y la otra mitad hacia el Oeste. Las dos principales ventajas de esta orientación son:

• La instalación más compacta incrementa la densidad de generación energética.
• Se reduce la presión del viento en comparación con una orientación sur.
• Menor contrapeso a la hora de realizar la sujeción de los paneles solares en la cubierta.

¿Es conveniente ubicar los paneles solares orientados hacia el Norte?

No. No es conveniente orientar las instalaciones solares hacia el norte. En el caso de que sea la única opción posible para ubicar los paneles solares, existiría la posibilidad de colocar unas estructuras solares para contraponer la inclinación del tejado. No obstante, debe ser una opción extrema y en estos casos, no se suele recomendar llevar a cabo la instalación por los siguientes motivos:

• La generación de electricidad será inferior.
• El precio definitivo de la instalación será mayor debido a las estructuras.
• Como consecuencia de las dos anteriores, la rentabilidad del sistema será inferior.

¿Cómo afectan las sombras en una instalación de placas solares?

Las sombras en las instalaciones de autoconsumo pueden ocasionar el mal funcionamiento de los paneles solares al obstaculizar el paso de la radiación solar de manera directa. Por este motivo, es importante evitar la existencia de sombras tanto en el momento de la puesta en marcha del sistema como durante la vida útil de la instalación para evitar los efectos negativos, que principalmente son:

• Pérdida de potencia del sistema fotovoltaico completo.
• Fluctuaciones de energía.
• Daño de los componentes internos de la placa solar.

La existencia de sombras en paneles solares revierte el proceso de producción eléctrica, es decir, las módulos fotovoltaicos pasan de generar energía eléctrica a consumirla.

Para evitar que el sombreado en una (o varias zonas) ponga en peligro la producción eléctrica de la instalación completa, las placas solares disponen de diodos de bypass. Estos diodos conducen la corriente eléctrica por otro área diferente al de la zona sombreada para evitar la aparición de puntos calientes.

¿Qué inclinación deben tener las placas fotovoltaicas?

A la hora de determinar el ángulo de inclinación ideal para las placas fotovoltaicas, es importante conocer en qué época del año va a existir un mayor consumo de energía eléctrica. Por ejemplo:

 Por una parte, si el consumo va a ser primordialmente durante el verano, es conveniente que el grado de inclinación esté optimizado para esos meses.

 Por otro lado, si se va a hacer uso de la instalación de manera constante, lo más recomendable será otorgar un ángulo de inclinación que optimice la generación eléctrica de manera media durante todo el año.

Asimismo, la inclinación también está condicionada por la zona geográfica en la que sean instaladas las placas solares. De hecho, en la mayoría de provincias el ángulo de inclinación medio óptimo es de entre 30 y 40º. En cambio, la inclinación idónea en las Islas Canarias es de entre 24 y 29º. A continuación, te mostramos el ángulo de inclinación adecuado para los paneles solares en cada provincia de España:

¿Qué tipos de estructuras de soporte fotovoltaicas existen?

Existen múltiples tipos de estructuras solares (coplanares, inclinadas, etc.). Por tanto, a la hora de determinar qué modelo necesitamos es imprescindible conocer la ubicación geográfica (delimitará la inclinación), las condiciones climatológicas del lugar (para conocer qué materiales y sujeciones seleccionar) y las características propias del inmueble. Distinguimos los siguientes tipos de estructuras para placas solares:

Estructuras para cubiertas planas

Las estructuras para cubiertas planas están diseñadas para colocar las placas solares en superficies sin inclinación (por ejemplo, en el suelo). Por tanto, en el caso de que vayamos a instalar las placas sobre este tipo de cubierta, es fundamental tener en cuenta que la estructura debe permitir que los módulos se apoyen y tengan la misma inclinación que tendrían en superficies inclinadas. Dentro de las estructuras solares planas, distinguimos tres tipos de anclaje:

▷ Hormigón: se caracteriza por gran durabilidad y por su resistencia a condiciones climatológicas fuertes. Se trata de los anclajes más costosos (fundamentalmente en sistemas fotovoltaicos pequeños) debido al transporte por su volumen y peso.

▷ Aluminio: este anclaje cuenta con triángulos de aluminio y ángulos cruzados. Algunas estructuras de aluminio son autorregulables, es decir, cuentan con la ventaja de que permiten modificar el ángulo de inclinación para adaptarse a la óptima del mes concreto del año. Esto es posible gracias a los ángulos regulables de las estructuras para este tipo de cubiertas.

Para determinar el ángulo de inclinación idóneo por mes, será fundamental conocer la ubicación geográfica del lugar para saber a qué altura se encuentra el sol en cada mes. Por ejemplo, a continuación mostramos la inclinación óptima mensual para una instalación solar en Málag:

En las cubiertas planas, es recomendable seleccionar estructuras de aluminio para fijarlas sobre la superficie, son ideales para instalaciones de bombeo solar.

Estructuras para superficies inclinadas (coplanares)

Las estructuras de soporte coplanares están diseñadas para adaptarse a la cubierta inclinada existente y mantener su inclinación. A diferencia de las estructuras para cubiertas planas, las coplanares permiten modificar la inclinación de los módulos, por tanto, como resultado tenemos instalaciones más sencillas y con menor peso. El precio de las estructuras para superficies coplanares es menor, así como su impacto visual.

Sin embargo, las estructuras para superficies inclinadas cuentan con la desventaja de que se pierde un pequeño porcentaje de energía. Esto se debe a que están adheridas a la superficie y, por tanto, tienen la misma inclinación del tejado. Por ello, este tipo de estructuras no se recomiendan en tejados que tengan dirección hacia el norte.

Estructuras solares para pared o superficie vertical

Las estructuras para pared son idóneas para colocar las placas verticales. Están pensadas para condiciones en las que el tejado no permite colocar estructuras coplanares o de cubierta plana. Estas estructuras suelen estar fabricadas de aleación de acero y son sencillas de montar, tan solo hay que colocar tacos químicos para garantizar una sujeción perfecta en la fachada.

Estructuras fotovoltaica elevadas

Las estructuras para placas solares elevadas posibilitan colocar los paneles fotovoltaicos sobre pérgolas. Estas estructuras suelen tener una altura de aproximadamente 3 metros y normalmente, se pueden instalar de 1 a 12 placas solares. Este modelo de estructuras son ideales para evitar robos, asimismo, también se aconsejan en zonas en las que sea necesario evitar sombras (por ejemplo, instalaciones solares aisladas con muchos árboles).

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Precio de las estructuras solares: ¿Dónde comprarlas?

El precio de las estructuras de soporte fotovoltaicas variará en función del modelo elegido y del tipo de instalación. Por ejemplo, para una instalación solar en una vivienda unifamiliar, el coste será de aproximadamente entre 50 y 100 euros por unidad. En cambio, las estructuras elevadas tienen un coste de a partir de 1.500 euros (para varios módulos).

*El coste dependerá en función del número de módulos.

¿Dónde puedo adquirir las estructuras para paneles solares?

Las estructuras para paneles solares, normalmente, suele ofrecerlas en el presupuesto la compañía instaladora fotovoltaica. No obstante, también es posible adquirirlas a través de diversos sitios web (Autosolar, Amazon, Leroy Merlin, etc.).