El documento describe cómo calcular el ángulo adecuado para los paneles solares en función del movimiento de la Tierra y la inclinación de la radiación solar a lo largo del año. Se explican los solsticios y equinoccios, así como la relación entre la latitud y la elevación solar, destacando la importancia de orientar los paneles perpendicularmente a los rayos del sol para maximizar la captura de luz. Finalmente, se detalla la necesidad de calcular la distancia óptima entre los paneles para evitar sombras.

1. CÓMO CALCULAR EL ÁNGULO
CORRECTO PARA LOS PANELES
SOLARES EN EL SISTEMA
FOTOVOLTAICO

2. ¿COMO SE MUEVE LA TIERRA?
La tierra gira sobre su mismo eje, es decir la tierra rota.
El movimiento de rotación define una rotación sobre su eje, pero no una rotación completa, si no una
rotación desde que el sol pasa por un meridiano hasta que vuelve a pasar por el mismo meridiano, que es un
poquito menos de 3600.
Además, cuando hablamos de “día”, podemos estar hablando de “día solar verdadero”, que es el que nos
interesa aquí o de “día solar medio”, que es el que nos marca el reloj.
A continuación se muestra el porqué de todo, Mirando desde el Norte, el movimiento de rotación de la tierra
es en sentido antihorario, es decir contrario a las manecillas del reloj, esto es lo que provoca que el sol
aparezca por el ESTE al amanecer y se oculte por el OESTE al atardecer.

4. La sucesión de estaciones (primavera, verano, otoño e invierno) se produce debido a que el eje de rotación
de la Tierra no es perpendicular al plano de la eclíptica, sino que forma con él un ángulo aproximado de unos
66.55º. Debido a esta inclinación, a medida que la Tierra se traslada alrededor del Sol varía mucho la
inclinación de la radiación solar que incide en una misma zona a lo largo del año, originándose así épocas de
mayor calor (cuando los rayos solares inciden más perpendicularmente sobre la superficie) y épocas de
menor calor (cuando los rayos solares inciden más oblicuamente sobre la superficie). En los siguientes
dibujos se puede observar los hemisferios y como cuando en el hemisferio Norte es invierno en el hemisferio
Sur es verano y viceversa.
HEMISFERIOS DE LA TIERRA

5. PLANO DE LA ECLÍPTICA

6. Posición 1.
Esta es la posición del ciclo anual en la que al hemisferio Norte llegan más rayos solares y de forma más
perpendicular y en la que al hemisferio Sur llegan menos rayos solares y de forma más oblicua. Por esto, en el
hemisferio Norte se dan las temperaturas más altas del año, es el verano, y en el hemisferio Sur, se dan las
más bajas, es el invierno. En el hemisferio Norte, el día del año en el que los rayos solares llegan más
perpendiculares y hay más horas de luz es el 21 de junio. Es el día que empieza el verano. Se denomina por
ello solsticio de verano.
Posición 2.
En el hemisferio Norte, tras el verano, el día en el cual hay tantas horas de luz como de oscuridad es entre el
22 y el 23 de septiembre. Es el día que empieza el otoño. Se denomina equinoccio de otoño.
Posición 3.
Esta es la posición del ciclo anual en la que al hemisferio Norte llegan menos rayos solares y de forma más
oblicua, y en la que al hemisferio Sur llegan más rayos solares y de forma más perpendicular. Debido a ello en
el hemisferio Norte se dan las temperaturas más bajas del año, es el invierno, y en el hemisferio Sur se dan las
más altas, es el verano. En el Hemisferio Norte, el día del año en el cual los rayos solares llegan más
oblicuamente y hay menos horas de luz es el 21 de diciembre. Es el día que empieza el invierno. Se denomina
solsticio de invierno.

7. Posición 4.
En el hemisferio Norte, tras el invierno, el día que hay tantas horas de luz como de oscuridad es entre el 20 y el 21 de
marzo. Es el día que empieza la primavera. Se denomina equinoccio de primavera.
¿COMO ORIENTAR LOS PANELES SOLARES?
Para hacer que a un panel le llegue la mayor cantidad de luz solo hay que colocar el panel perpendicular en la
dirección que nos llegan los rayos del sol. Si el eje de rotación de la tierra fuera perpendicular al plano de la
eclíptica, la luz del sol llegaría exactamente con la misma inclinación, todos los días del año.
Pero como el plano ecuatorial y la eclíptica no coinciden, están desfasados un cierto ángulo llamado
oblicuidad de la eclíptica.
Oblicuidad de la Eclíptica
La oblicuidad de la eclíptica: Es un ángulo y es de aproximadamente de unos 23.450
, que es el valor medio, y
lo podemos considerar como si fuera una constante; pero este no es el ángulo que nos resulta útil porque
este ángulo es siempre casi el mismo y el que nos interesa va cambiando a lo largo del año, lo que queremos
saber es el ángulo con el que los observadores que están sobre la línea del ecuador de la tierra ven al sol.

9. A finales de junio, los observadores que se encuentran en el hemisferio norte, observan al sol del medio día
muy elevado sobre el horizonte, otra forma es que en esos días la luz del sol les llega muy perpendicular a la
superficie de la tierra, por ello calienta mucho. Sin embargo, para los observadores del hemisferio sur, esos
mismos días, la luz del sol les llega muy inclinada, por eso calienta poco, porque la misma cantidad de radiación
solar se reparte por un área mucho mayor.
Los observadores del hemisferio sur verán al sol del medio día mucho más bajo sobre su horizonte del
hemisferio norte

10. ¿Qué sucede seis meses después?
Los últimos días de diciembre las tomas se han invertido. Los que viven en el hemisferio sur son los que ven al
sol muy elevado sobre el su propio hemisferio, la luz solar llega muy perpendicular al suelo. Por consiguiente,
estos días son más largos y las noches mas cortas que los que vivimos en el hemisferio norte, estamos en
pleno invierno porque la luz del sol nos llega muy inclinada.
Si nos fijamos el ángulo que hemos llamado “Oblicuidad de la Eclíptica”( ) o Declinación Solar y que no es el
que nos interesa, es el mismo que antes, el ángulo que forman el plano ecuatorial con el plano de la eclíptica
es aproximadamente el mismo todos los días. Pero el ángulo con el que vemos al sol ahora está al otro lado de
la tierra, por lo tanto, el ángulo es de -23.450
.

11. ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN

12. Ángulo de Inclinación o Elevación: ()
(): Es el ángulo de la latitud del lugar donde nos encontremos.

13. CÁLCULO DE LA DISTANCIA ENTRE PANELES FV

14. La elevación solar (): Es el ángulo que forman los rayos del sol con respecto a la horizontal. Su valor
máximo viene definido por la ecuación:

15. Donde:
(): La elevación solar.
( ): Oblicuidad de la eclíptica o Declinación solar =  23.450
(): Latitud del lugar donde nos encontremos.
Siendo ( ) la latitud del lugar y ( ) la declinación solar. Con ello se observa que cuanto mayor
sea la latitud del lugar, menor será la elevación solar y por tanto mas oblicuos incidirán los rayos
solares. Por otra parte en el solsticio de verano la elevación será la mayor debido a la declinación
de 23.45º ; así mismo en el solsticio de invierno la declinación será de -23.45º lo que provocara que
se tenga la menor elevación del sol.
𝜶=𝟗𝟎𝟎
− 𝜷 ± 𝜹

16. La separación mínima entre paneles FV se establece de tal forma que la parte superior de un modulo FV
no sombree la fila de paneles FV situados detrás de el. Para determinar la distancia optima de separación
se tendrá que calcular la sombra que produce determinado captador con un ángulo de inclinación y cuya
longitud sea L. La altura solar mínima para el 21 de diciembre al medio día solar, recordando que es la
declinación de la tierra de 23.45, al medio día solar (Aprox. 12pm)