MODELO DE CÁLCULO DE IRRADIANCIA CONSIDERANDO SOMBREADO PARA CAMPOS DE COLECTORES SOLARES (MODEL OF IRRADIANCE CALCULATION CONSIDERING SHADING FOR SOLAR COLECTOR FIELDS)

Resumen

En campos de colectores solares, bien sean fotovoltaicos o de colectores solares térmicos, existen siempre pérdidas de energía debido al autosombreado entre filas paralelas de colectores. Esto añade cierta complejidad a la hora de optimizar el diseño de las plantas o de predecir la energía que generarán. En este artículo se desarrolla un modelo de cálculo de irradiancia considerando el sombreado para campos de colectores solares montados en terreno horizontal, con filas paralelas de colectores de idéntica anchura. Para el modelo se utilizan datos de irradiancia y temperatura de un año típico de Aguascalientes, México, generado a partir de datos registrados durante 10 años por una estación meteorológica en intervalos de 10 minutos. Se presentan resultados del modelo aplicado a Aguascalientes con topologías de plantas típicas y se comparan con cálculos estándar de irradiancia que no consideran el efecto del sombreado. Aplicando la regla del solsticio de invierno para obtener la separación entre filas de colectores, se han calculado unas pérdidas anuales de energía incidente del 0.54% debidas al efecto de sombreado.

In solar collector fields, either photovoltaic or solar thermal fields, there are always energy losses due to self-shading between parallel rows of collectors. This implies more complexity when optimizing the plant design or when predicting the harvested energy. In this paper, we develop a model for calculating the irradiance considering shading for solar collector fields installed on a horizontal land with parallel collector rows of the same width. The model uses irradiance and temperature data of a typical year for Aguascalientes, Mexico, generated from data registered during 10 years at a meteorological station in 10-minute intervals. We present results of the model applied to Aguascalientes with typical plant topologies and we compare against standard irradiance calculations that do not consider the effect of shading. Using the winter solstice rule to get the spacing between rows of collectors, annual energy losses of 0.54% have been calculated due to the shading effect.