Energía Solar para arquitectos

Aspectos generales

• Localización. Radiación:

El primer requerimiento para optimizar un sistema fotovoltaico integrado en un edificio es que éste reciba una considerable cantidad de aporte solar. La unidad para medir esta cantidad es la radiación, y normalmente se mide la energía recibida en un lugar a lo largo de un período que suele ser un año. La radiación varía a lo largo del año, incrementándose en los meses de verano debido a la mayor duración del día. La radiación también tiene en cuenta el tiempo meteorológico y la nubosidad, y ésta es la razón por la que, por ejemplo, el mes de Octubre tenga menos radiación que el de Marzo, a pesar de que en los dos meses la duración del día es similar. Existen mapas de radiación de cada zona geográfica, que indican de una manera aproximada los niveles de radiación de cada lugar en kWh/m². Cuanta más radiación, mayor rendimiento se obtiene del módulo PV.

• Orientación. Inclinación:

Salvo en proyectos de planificación urbana y planteamientos urbanísticos, normalmente el proyectista no decide la localización del edificio, pero sí puede decidir la orientación de las fachadas y la inclinación de las cubiertas. La cantidad de radiación recibida a lo largo de un año será máxima cuando el campo fotovoltaico esté perfectamente orientado a Sur (siempre que la localización esté dentro del Hemisferio Norte) y tenga una inclinación similar a la latitud del lugar. En el caso de no poder orientar e inclinar el campo fotovoltaico perfectamente a Sur, existen pérdidas debidas a esta causa. En el siguiente gráfico se pueden calcular dichas pérdidas poniendo como ejemplo la ciudad de Madrid:

• Sombras:

Todo campo fotovoltaico ha de estar completamente libre de sombras, tanto a lo largo del día como en el transcurso de las cuatro estaciones anuales. No obstante, en un edificio hay multitud de elementos que pueden suponer barreras o estorbos al campo fotovoltaico a integrar. Las estrategias previas de diseño para evitar problemas de sombreamiento pueden ser:

• Situar los obstáculos potenciales al Norte (chimeneas, shunts de ventilación, etc).
• Situar plantas técnicas al Norte (cuartos de máquinas, cabinas de ascensores, depósitos, etc).
• Asegurarse de que los núcleos de escaleras no arrojen sombras.
• Separar, en la medida de lo posible, árboles o cualquier otro elemento urbano de cierta altura de las fachadas.

• Temperatura y ventilación:

Un aspecto a tener en cuenta es que la eficiencia de un módulo fotovoltaico decrece a medida que aumenta la temperatura. Por ello, el módulo fotovoltaico necesita estar ventilado, por lo que un régimen de vientos moderados favorece su máxima eficiencia, sobre todo en verano, que es cuando el módulo fotovoltaico está a mayor temperatura.
Otros aspectos a considerar son la topografía del lugar y sus vientos.