Distancia mínima entre colectores

¿Por qué es importante determinar la distancia mínima entre colectores?

Es fundamental para evitar que se sombreen entre ellos mismos cuando se disponen en hileras paralelas a la misma altura en una cubierta plana o en una situación similar. Se buscará que para el medio día solar más desfavorable (altura solar mínima) la sombra de la fila anterior no recaiga sobre la parte inferior de la posterior.
Para todos aquellos equipos que se utilicen todo el año, el día más desfavorable es el 21 de diciembre (hemisferio Norte); en este la altura solar es mínima y al mediodía solar tiene el siguiente valor:

ho=(90°-latitud lugar) – 23.5°

Para el hemisferio Sur seria una formula idéntica pero cambiando -23.5º por +23.5º.

La figura siguiente nos indica que la distancia mínima, d, entre filas de colectores es:

Distancia mínima entre colectores
Distancia mínima entre colectores

d = d1+d2 = z/tan ho + z/tan α= L sen α/tan ho + L sen α/tan α

Por tanto, la fórmula de la distancia mínima entre hileras de colectores será:

d = L (sen α/tan ho + cos α)

Calcular la distancia entre filas de colectores para una instalación que se utiliza todo el año, situada en Granada, con colectores de 2 m de alto e inclinados 20º.

La latitud de Granada la obtenemos de la tabla 1 del anexo a, siendo 37º. sabiendo la latitud, la inclinación y el periodo de utilización ya podemos calcular la altura solar mínima:
ho = 90º – lº – 23,5º = .90º – 37º – 23,5º = 29,5º
Conocido este valor podemos calcular ahora la distancia que nos piden:
d = l(senα/tanho + cosα) = 2(sen20º/tan29,5º + cos20º) = 3,09 m.

Entre diciembre y la primera mitad de enero se suelen producir sombras de unas hileras de colectores sobre otras (sobre todo en las primeras y últimas horas del día) incluso respetando las distancias mínimas, caso que carece de importancia, ya que la aportación solar en esa época es significativa en las horas centrales del día. No obstante, es aconsejable si tenemos espacio, aumentar en un 25% la distancia mínima hallada obtenida mediante la fórmula anterior.
A continuación, incluimos una serie de dibujos indicativos para instalación de colectores solares, a base de estructuras metálicas formando soportes.

Perspectiva de una estructura metálica
Perspectiva de una estructura metálica para colectores solares y alzado y perfil de la
misma (medidas en milímetros)
Perfil, perspectiva y alzado de una estructura soporte
Perfil, perspectiva y alzado de una estructura soporte, mostrando el colector ya
colocado
(medidas en milímetros)
ejemplo de estructura metálica
Otra ejemplo de estructura metálica (medidas en metros)

 

Estructura metálica
Estructura metálica
Modos de atravesar un tejado inclinado
Modos de atravesar un tejado inclinado para la fijación de la estructura en los
elementos resistentes bajo el mismo
formas de fijación de la estructura sobre plana o inclinada
Otras formas de fijación de la estructura sobre plana o inclinada

Calcular la distancia entre filas para unos colectores situados en una latitud de 40º, inclinados 30º y cuya altura es de 1 m.

(altura solar mínima) ho=(90°-latitud lugar) – 23.5° = 90º – 40º – 23.5º = 26.5º

d = l(senα/tanho + cosα) = 1(sen30º/tan26,5º + cos30º) = 1.87 m

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