Читать книгу Replanteo de instalaciones solares térmicas. ENAE0208 - S. L. Innovación y Cualificación - Страница 18

Una de las principales aplicaciones del cálculo de sombras que proyecta un objeto es la de conocer si una línea de captadores solares hará o no sombra a otra que se encuentre detrás o, dicho de otra forma, calcular la distancia mínima de colocación entre baterías de captadores para evitar que los de delante tapen a los de atrás.

Donde:

1 L = longitud del captador.

2 a = ángulo de inclinación del captador.

3 dmin = distancia mínima entre los captadores para evitar sombras.

Tal y como muestra la figura anterior, la distancia mínima entre dos filas de captadores es la suma de dos longitudes: una, que corresponde a la ocupación del primer captador, (b) y otra, que corresponde a la sombra que proyecta (a).

La ocupación del primer captador se obtiene por trigonometría, a partir del triángulo que forma el captador con la horizontal y sería:

b = L cos α

Para calcular el valor de la sombra se necesita conocer el valor de la altura de la parte posterior del captador solar.

c = L cos α

Consejo

Al proyectar una instalación conviene situar los colectores solares separados entre ellos a una distancia algo mayor que la distancia mínima que debe existir entre ellos, para así asegurarse de que ningún colector se vea afectado por las sombras que proyectan los que le rodean.

Entonces:

a = c/ tg ρ

Agrupando las dos expresiones anteriores obtenemos:

D_min = L · cos α + L · senα/ tg ρ = L (cos α + senα/ tg ρ)

Para hacer una estimación en planta de la superficie necesaria para la ubicación de los captadores, incluyendo a estos y la separación entre ellos, bastará con multiplicar el número de captadores por el valor de (a + b) y por la anchura de cada captador.

Aplicación práctica

María es la proyectista de una instalación de paneles solares térmicos cuyos captadores tienen una longitud de 1,5 m, y el producto de dicha longitud por el ángulo de inclinación de los paneles es 1,149. Conociendo a través de las tablas que la altura solar (ángulo) es de 35°, ¿a qué distancia mínima tendrá que colocar cada fila de colectores solares para evitar las sombras?

SOLUCIÓN

Primero calcularía la inclinación α de los colectores para poder hallar su seno y su coseno y así poder sustituir en la fórmula de la distancia mínima.

Dmin = L (cos α + senα/ tg ρ)

Primero se calcula α. Si L · cos α = 1,149, y L= 1,5, el cos α = 1,149/ 1,5 = 0,766. Luego α = 40°.

Ya solo quedaría aplicar la fórmula y sustituir:

Dmin = 1,5 (cos 40° + sen 40° / tg 35° ) = 2,5243 m