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 PV modules 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

Strong shade and shading that covers an entire PV cell is likely to trigger bypass diodes and will result in a significant loss in PV module production. Weak shading or partial shading on a PV cell may cause overall performance of the module to drop without being strong enough to trigger a bypass diode. A common example may shade resulting from a tree branch is close to the module and provides a thick dark line of shade, it will cause significant problems, but a distant branch causing a faint line of shade will not likely cause much production loss.

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  60-cell module with low intensity shading.

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  60-cell module with a line of high intensity shading.

Evaluating shade

It can be difficult to evaluate the impact of shading from mountains or trees in another season when evaluating a potential project and this information can be critical when designing a system. There are various tools available that can help perform an analysis of the impact of shade on production throughout the year. The most economical and appropriate for off-grid use is the Solar Pathfinder

Module orientation and shading

If there is strong shading from an obstacle like a mountain to the East (shading in the morning) or West (shading in the afternoon), orienting the panel somewhat in the direction with the better solar resource should be considered in order to maximize production.