Mediciones de irradiación a paneles solares
Podemos definir la irradiación solar como la potencia total procedente del sol que incide por unidad de superficie y por unidad de tiempo. Se mide en vatios por metro cuadrado (W/m²), y también se la conoce como la potencia de la radiación solar por unidad de área.
Las mediciones de irradiación en paneles solares son esenciales para evaluar el rendimiento de un sistema fotovoltaico y estimar la cantidad de energía que puede generar. Estas mediciones se refieren a la cantidad de energía solar que llega a la superficie del panel y se utilizan para dimensionar adecuadamente el sistema.
Tipos de radiación solar
Llegados a este punto, vamos a mencionar los diferentes tipos de radiación solar que podemos clasificar en función de cómo llegan los rayos del Sol a la Tierra;
1. Directa; es aquella que traspasa la atmósfera alcanzando la superficie de nuestro planeta sin alteraciones.
2. Difusa; la que, por efecto generalmente de las nubes, llega con una alteración en su trayectoria.
3. Reflejada; es la que la propia superficie terrestre refleja y que se aprovecha, por ejemplo, en las caras posteriores de los paneles solares bifaciales.
¿Qué se mide en la irradiación de un panel solar?
Cuando hablamos de irradiación solar en relación a paneles solares, nos referimos a la cantidad de energía solar que incide sobre el área del panel en un periodo de tiempo determinado. Esto incluye tanto la radiación directa (del sol) como la difusa (dispersada por la atmósfera).
La medición de irradiación sobre el panel solar se realiza para conocer cuánta energía está recibiendo el sistema en un momento dado. El instrumento más utilizado para medir la irradiación solar es el piranómetro, y en el contexto de un sistema solar fotovoltaico, generalmente se utiliza para medir la irradiación global en la ubicación de instalación.
La irradiación solar varía según la ubicación geográfica, la estación del año, la hora del día, y las condiciones climáticas. Los sistemas de seguimiento solar que ajustan la orientación del panel a lo largo del día pueden maximizar la irradiación que reciben, mejorando el rendimiento del sistema.
Es importante mencionar que los inversores y otros componentes del sistema fotovoltaico también juegan un papel importante, ya que la energía generada por el panel solar se convierte de corriente continua (CC) a corriente alterna (CA) para su uso en el hogar o la industria. La eficiencia del inversor y otros componentes puede influir en la cantidad de energía disponible para el uso.
Relación entre la irradiación solar y la eficiencia de los paneles
La eficiencia de los paneles solares está directamente relacionada con la cantidad de radiación solar que incide sobre su cara superior, la que produce la energía eléctrica, e incluso la trasera en el caso de paneles bifaciales. Por lo tanto, cuanto mayor sea la cantidad de kWh que llegan al panel, más producción eléctrica tendremos en principio.
Dado que la posición del Sol varía durante todo el día e incluso cambia según la estación, el ángulo con el que los rayos del sol inciden en el panel también va cambiando. Es decir, si no se puede orientar constantemente el panel para recibir la radiación solar de manera perpendicular, la producción energética irá variando según el ángulo en el que los rayos del Sol llegan al módulo.
Es por este motivo que la orientación y la inclinación de los paneles es uno de los factores más importantes a la hora de aprovechar la luz del Sol en un proyecto energético. Como imaginarás, una superficie horizontal es capaz de recibir más cantidad de energía en verano, cuando la posición del sol es la más alta del año y los días tienen más horas de luz natural. Sin embargo, una superficie inclinada hacia el sur aprovechará más las horas de luz en invierno.
Importancia de medir la irradiación para el diseño de sistemas solares:
Dimensionamiento adecuado: Conocer la irradiación solar en un área específica es crucial para dimensionar correctamente un sistema solar fotovoltaico y asegurar que genere suficiente energía para cubrir las necesidades.
Optimización del rendimiento: Conocer la irradiación también ayuda a optimizar el rendimiento del sistema, ajustando la orientación, el ángulo de inclinación, o el uso de sistemas de seguimiento solar para maximizar la captación de energía.
Evaluación de la eficiencia: Comparar la energía generada por los paneles solares con las mediciones de irradiación permite evaluar la eficiencia del sistema y verificar si está funcionando dentro de los parámetros esperados.
Las mediciones de irradiación sobre un panel solar son fundamentales para calcular la energía generada y para optimizar el diseño y funcionamiento de un sistema fotovoltaico. Estas mediciones permiten hacer un seguimiento de las condiciones de radiación solar y ajustar el sistema según sea necesario para maximizar su eficiencia y rendimiento.
