El ángulo de un panel solar varía según la parte del mundo en la que se encuentre ya que los paneles solares producen la mayoría de energía cuando el sol incide directamente sobre ellos. Tenemos que tener en cuenta que el sol se va desplazando por el planeta de Este a Oeste, y estará bajo o alto según la hora del día y la estación del año. Por dicha razón, para que la mayor cantidad de sol incida sobre el panel durante todo el día, el sol se debe poner en la dirección en la que están orientados los paneles y calcular un ángulo de inclinación óptimo.
Estas condiciones dependen de las siguientes características:
- Localización de la instalación.
- Época del año en la que se encuentra la ubicación.
1.- Cálculo del ángulo óptimo del panel solar
Como regla general, los paneles solares deben ser más verticales durante el invierno para obtener la mayor parte del sol invernal, y más inclinados durante el verano para maximizar la producción de la instalación solar. A continuación, se muestran dos simples métodos para calcular el ángulo aproximado del panel solar de acuerdo con su latitud.
1.1.- Método de cálculo 1
El ángulo de inclinación óptimo se calcula sumando 15 grados a la latitud durante el invierno y restando 15 grados de la latitud en verano. Por ejemplo, si la latitud es de 34⁰, el ángulo de inclinación óptimo para los paneles solares en la instalación durante el invierno será 34⁰ + 15⁰ = 49⁰. Por otro lado, el ángulo de inclinación óptimo para el verano será 34⁰ – 15⁰ = 19⁰.
1.2.- Método de cálculo 2
Este método es una mejora del primer método mostrado anteriormente, por lo tanto, los resultados son más fiables que los del método 1. En este método, el ángulo de inclinación óptimo para los paneles solares durante el invierno se calcula multiplicando la latitud por 0,9 y luego sumando 29⁰. Por ejemplo, escogiendo una latitud de 34⁰, el ángulo de inclinación será dado por el resultado de la siguiente ecuación:
34⁰ x 0,9 + 29⁰ = 59,6⁰
Este ángulo es de 10⁰ más pronunciado que en el método general, pero muy eficaz para aprovechar el sol del mediodía, dado que es cuando más incidencia tiene el sol sobre los paneles solares. Sin embargo, para el verano el ángulo de inclinación se calcula multiplicando la latitud por 0,9 y restando 23,5⁰. Por ejemplo, escogiendo una inclinación de 34⁰ se obtiene el siguiente resultado:
34⁰ x 0,9 + 23,5⁰ = 7,1⁰
Por otro lado, para obtener ángulos de inclinación óptimos durante la primavera y el otoño, se restan 2,5⁰ de la latitud.
1.3.- Inclinación en los tejados
Una de las peculiaridades a tener en cuenta es que cuando un panel solar se instala sobre un techo que tiene una pendiente fija, no es necesario cambiar el ángulo del techo para obtener una producción óptima dado que esto hará encarecer la instalación solar. Antes de realizar la instalación, es aconsejable realizar un estudio sobre si es rentable la instalación sobre un tejado. En España, los tejados suelen tener una inclinación entre el 5% y el 10% lo que suele ser óptimo para una instalación solar.
2.- ¿Qué inclinación es la óptima?
Aunque la inclinación óptima de los paneles solares varía según la época del año, una instalación solar fotovoltaica no puede variar su inclinación, a no ser que se tenga un sistema de dirección de 1 o 2 ejes. Estos sistemas tienen unos precios muy elevados y solamente son rentables en los huertos solares.
Para casos cotidianos, por ejemplo, la instalación de paneles en nuestro hogar; se realiza una inclinación óptima para la época en la que mayor uso le vayamos a dar a la instalación. Por ejemplo, si es una casa vacacional, se dimensionará para que la inclinación sea óptima en verano, dando por hecho que es la época en la que más tiempo pasaremos ahí.
Asimismo, hay que tener en cuenta la normativa de cada país. En España se recoge en el Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones Conectadas a la Red que la orientación e inclinación del generador fotovoltaico y las posibles sombras sobre los paneles debe sen menores a umbral que en general, es del 10% e incluyendo las sombras, no podrán superar el 15%.
