Sombreado

La cantidad de energía que produce un sistema FV tiene una relación directa con la cantidad de luz solar que recibe. Por tanto, la sombra tiene un efecto significativo sobre la producción. Es ideal para módulos FV estar en un lugar sin sombra durante todo el día y durante todo el año, desafortunadamente este no suele ser el caso. A medida que el sol sale o cae en el cielo, su ángulo se vuelve más bajo y las sombras que se proyectan se vuelven más largas, lo que significa que la sombra es inevitable en la mayoría de los lugares. Si un módulo FV puede mantenerse libre de sombra de 9:00 a 15:00, su producción no se verá gravemente afectada, pero la sombra durante estas horas cruciales, cuando el sol está más fuerte, provocará una caída significativa en la producción. La gravedad de la producción dependerá de algunos factores diferentes:

• La intensidad de la sombra: debíl o fuerte. ¿Es creado por algo en la distancia o por algo a solo unos metros de distancia?
• El área del módulo que está sombreado.
• La parte del módulo que está sombreada.

Dado que el sol cambia de posición en el cielo durante el día y durante todo el año, es importante tener en cuenta la sombra durante todo el año al diseñar e instalar un sistema fotovoltaico. Los problemas de sombreado se vuelven más pronunciados en latitudes más altas. Para obtener más información sobre la posición del sol durante el año, consulte Inclinación y acimut.

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  Sombra proyectada a las 12:00 del 21 de diciembre en Bariloche, Argentina (41° S)

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  Sombra proyectada a las 12:00 del 21 de junio en Bariloche, Argentina (41° S).

Diodos de bypass y sombreado

Las celdas de un módulo FV están conectadas en serie. Si una parte de un circuito en serie tiene alta resistencia o no funciona correctamente, se convierte en una restricción para todas las demás partes del circuito. Los módulos FV han incorporado diodos de bypass en sus cajas de conexiones que automáticamente ignoran cadenas de celdas que no funcionan correctamente. La corriente de otros módulos u otras celdas dentro del módulo simplemente pasará por alto las columnas que funcionan mal. Un módulo FV típico solo tiene tres cadenas diferentes de celdas FV, conectadas a lo largo del eje largo del módulo, y cada una tiene su propio diodo de bypass. Esto tiene consecuencias importantes para el rendimiento de un módulo FV cuando hay sombra, ya que los diodos de bypass responden de forma variable según las condiciones. El sombreado a lo largo del eje corto (filas) del módulo tendrá un mayor impacto que el sombreado a lo largo del eje largo (columnas) del módulo.

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  Módulo de 60 celdas. Dos columnas de células fotovoltaicas están conectadas en serie, que luego se conectan a un diodo de bypass (símbolo triangular en la parte superior).

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  Módulo de 60 celdas. Un sombreado fuerte en toda una fila de celdas activará todos los diodos de bypass. Se perderá el 100% de la producción de módulos.

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  Módulo de 60 celdas. El sombreado fuerte de una columna completa de celdas solo activará un diodo de bypass. Se perderá el 33% de la producción de módulos.

Sombreado parcial e intensidad de sombra

Es probable que las sombras fuertes y las sombras que cubren una celda FV por completo activen los diodos de bypass y provoquen una pérdida significativa en la producción en un módulo FV. Un sombreado débil o parcial en una celda FV puede hacer que el rendimiento general del módulo disminuya sin ser lo suficientemente fuerte como para activar un diodo de bypass. Un ejemplo común puede ser que la sombra resultante de que la rama de un árbol esté cerca del módulo y proporcione una línea de sombra oscura y gruesa causará problemas importantes, pero una rama distante que cause una línea de sombra debil probablemente no causará mucha pérdida de producción.

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  Módulo de 60 celdas con sombreado de baja intensidad.

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  Módulo de 60 celdas con una línea de sombreado de alta intensidad.

Evaluación de sombras

Puede ser difícil evaluar el impacto de la sombra de montañas o árboles que existirá en otra temporada cuando se evalúa un proyecto potencial y esta información puede ser crítica al diseñar un sistema. Hay varias herramientas disponibles que pueden ayudar a realizar un análisis del impacto de la sombra en la producción durante todo el año. El más económico y apropiado para sistemas autónomos es el Solar Pathfinder

Orientación y sombreado del módulo

Si hay una sombra fuerte creado por un obstáculo como una montaña hacia el este (sombreado por la mañana) u oeste (sombreado por la tarde), se debe considerar orientar el panel un poco en la dirección con el mejor recurso solar para maximizar la producción.