La energía solar, la más abundante de la Tierra, está en el origen del ciclo del agua, del viento y de la fotosíntesis, que a su vez están en el origen de los combustibles fósiles. Toda la vida en la Tierra depende de esta fuente de energía. Para aprovechar la energía solar, necesitamos conocer la posición correcta del sol (altura y acimut/orientación) y su intensidad en todo momento.

El sol emite constantemente 1000W/m2

Tras recorrer unos 150 millones de kilómetros a una velocidad de 300.000 km por segundo, la irradiación solar llega al exterior de la atmósfera terrestre con una potencia de unos 1367 W/m2. Esto se conoce como constante solar.

Para una superficie situada perpendicularmente a los rayos del Sol y al nivel del mar, la potencia solar máxima en la superficie de la Tierra es de unos 1000 W/m2 .

La radiación solar recibida en una superficie como la de un panel solar fotovoltaico varía con el tiempo en función de la posición del Sol y de la nubosidad.

Energía inagotable, recuperable, sin esfuerzo

En nuestro clima, el Sol aporta al suelo cada año entre 1100 kWh/m2 (Nord Pas de Calais) y 1600 kWh/m2 (Costa Azul), ¡el equivalente de 110 a 160 litros de petróleo por m2!

Variaciones estacionales

La cantidad de energía recibida en un lugar determinado se distribuye de forma desigual a lo largo de las estaciones.

Varía según el día y la hora del día, y está influida por las condiciones meteorológicas y los niveles de contaminación atmosférica. En Francia, se considera generalmente que recibimos del 25 al 30% de la insolación anual del 15 de octubre al 15 de abril y del 70 al 75% del 15 de abril al 15 de octubre.

He aquí el desglose mensual de la irradiación global anual en Francia (media 2004-2012 - superficie horizontal).

El sol no sale por el este y ni se oculta por el oeste

Para comprender y utilizar plenamente la influencia del Sol en la elección y el tratamiento del lugar donde vas a situar tu (s) estación(es) Sunology PLAY o CITY, debes conocer, por supuesto, la posición del Sol en el cielo en todo momento.

En un momento dado, la altura y el acimut (= el ángulo respecto al sur) del Sol determinan su posición en el cielo. Esto significa que conocemos la dirección de los rayos solares y podemos calcular su repercusión en la eficacia de un sistema de energía solar.

Si observamos más detenidamente la trayectoria del Sol a través del cielo en distintas épocas del año, es decir, el valor de su acimut, veremos que la expresión "el Sol sale por el este y se pone por el oeste" no es exacta. En diciembre, sale por el sureste y se oculta por el suroeste. En junio, sale por el noreste y se oculta por el noroeste. Esto da 7 horas de máxima insolación en diciembre y más de 16 horas en junio. Únicamente en los equinoccios de primavera y otoño, la duración del día es igual a la de la noche.

En cuanto a la altura del Sol, alcanza un máximo de 62° el 21 de junio a las 12 del mediodía (hora universal), mientras que el 21 de diciembre a las 12 del mediodía solo alcanza los 16°.

Los gráficos siguientes muestran la altura y el acimut del Sol en Nord-Pas-De-Calais, en función de la hora universal, para los meses de marzo, junio, septiembre y diciembre.

Ajustar la inclinación de un panel solar para maximizar el rendimiento

El ángulo con el que los rayos del Sol inciden sobre una superficie determina la densidad de energía que recibe una superficie como un panel solar fotovoltaico.

Como la radiación solar llega a la Tierra en un haz paralelo, un panel solar colocado perpendicularmente a estos rayos intercepta la máxima densidad de energía. Y si el panel solar se inclina respecto a esta perpendicular, se ilumina menos.

Quizá la mejor forma de representar este fenómeno sea mostrar los rayos paralelos del Sol con un puñado de lápices sostenidos en la mano sobre una hoja de papel, con las puntas hacia abajo. Las marcas hechas por las puntas representan granos de energía. Cuando los lápices están perpendiculares a la hoja, las puntas están apretadas al máximo: la densidad de energía por unidad de superficie es máxima. Cuando todos estos lápices paralelos se inclinan juntos, los puntos se extienden y cubren superficies cada vez más alargadas: la densidad de energía disminuye a medida que las marcas se extienden.





La tabla siguiente indica los porcentajes de luz interceptada por un panel solar para distintos ángulos de incidencia. Esto equivale a obtener el índice de degradación de la producción fotovoltaica en comparación con un panel cuyo ángulo es perfectamente perpendicular al Sol.

Podemos ver que, aunque una perpendicular perfecta entre el panel solar y los rayos del Sol da un rendimiento ideal, una desviación del 25% de esta posición sigue interceptando más del 90% de la radiación directa máxima.

Por ejemplo, si instalas paneles solares en un tejado con una inclinación de 30°, en septiembre y marzo maximizarás la energía recibida del Sol. En diciembre y junio, solo pierdes el 6% y el 10%, respectivamente, de la densidad energética máxima.

Con Sunology PLAY y CITY, puedes ajustar el ángulo de inclinación del panel para acercarte al rendimiento óptimo durante todo el año.

3 tipos de irradiación afectan a la eficiencia fotovoltaica

En realidad, la radiación total recibida en una superficie, conocida como irradiación solar incidente (o irradiancia global), se define por la suma de tres componentes:

La irradiación directa, procedente directamente del Sol. Este componente se anula si el Sol queda oculto por nubes u obstáculos.

La irradiación difusa, que corresponde a la radiación recibida de la bóveda celeste, excluyendo la radiación directa. Esta energía, difundida por la atmósfera y dirigida hacia la superficie terrestre, puede representar el 50% de la radiación total recibida cuando el Sol está bajo en el horizonte, y el 100% cuando el cielo está completamente cubierto.

La radiación reflejada, que corresponde a la radiación reflejada por el medio exterior, en particular el suelo, cuyo coeficiente de reflexión se denomina "albedo".


La cantidad de energía recibida por una superficie como un panel solar dependerá de esta potencia, pero también de la duración de la insolación.

Energía solar: un potencial sin igual

¡La energía que recibe la Tierra del Sol es enorme!

Irradiación solar anual y recursos energéticos conocidos comparados con el consumo mundial anual de energía.

Aunque no toda la energía solar recibida en la Tierra es aprovechable, se calcula que la parte que podría serlo es tres veces superior a la energía consumida en todo el mundo.

Esta energía, que parece inagotable a escala humana, es totalmente respetuosa con el medio ambiente: su utilización no produce ni residuos ni emisiones contaminantes.

¡Una verdadera oportunidad para el futuro!

Actualizado el: 06/12/2023