Pérdidas ópticas: IAM y suciedad

Cuando los rayos llegan muy inclinados al vidrio, parte de la luz se refleja y no llega a las células. A esto se le llama pérdida por ángulo de incidencia (IAM). La suciedad del vidrio añade otra pérdida.

Modelos de IAM

Fresnel con capa antirreflectante (por defecto)

Calcula la reflexión con las leyes de Fresnel usando los índices de refracción del vidrio (n = 1,526) y de la capa antirreflectante (n = 1,290), con coeficiente de extinción K = 4 m⁻¹ y espesor del vidrio L = 2 mm. Es el modelo recomendado para módulos con vidrio antirreflectante.

Se aplica por separado a cada componente:

• Directa y circunsolar: con el ángulo de incidencia de cada hora.
• Difusa del cielo: con un valor efectivo que integra todo el cielo (integración de Marion) y depende de la inclinación.
• Reflejada por el suelo: con un ángulo efectivo calibrado contra simulaciones de PVsyst (θ = 71,0 − 0,435·inclinación, entre 20° y 75°).

La difusa efectiva mezcla la parte isotrópica y la circunsolar según la fracción circunsolar de cada hora.

Martin-Ruiz

Modelo empírico de un único parámetro (Ar) con expresiones integradas para directa, difusa y albedo (Martin y Ruiz, 2001). Más sencillo.

Suciedad

La suciedad se modela con los parámetros del mismo modelo de Martin y Ruiz: una transmitancia (T_T) y un parámetro Ar:

A mayor suciedad, el vidrio transmite menos y es más sensible al ángulo de incidencia.

Aplicación

La irradiancia neta es la suma de las tres componentes (directa, difusa del cielo, reflejada), cada una multiplicada por su factor de IAM y por la transmitancia de suciedad:

POA_neta = T_T · ( POA_directa · IAM_dir + POA_difusa · IAM_dif + POA_suelo · IAM_alb )

Dónde se ve

En la cascada de pérdidas aparece como «Pérdida por IAM» y «Suciedad». Con un vidrio limpio y módulos bien orientados, el IAM suele rondar el 2-3 % anual.