# Ubicación óptima de piranómetros horizontales (GHI) — PMGD Don Simón

**Informe técnico de ingeniería · septiembre 2026**
Planta: PMGD Don Simón, Machalí/Rancagua, Región de O'Higgins, Chile · 7,2 MWp / 2× MVPS Sungrow
Coordenadas planta: 34°12'17,1"S 70°40'32,9"O (lat -34,20475, lon -70,67581) · UTM WGS-84 huso 19S

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## 1. Resumen ejecutivo

Se determinó la ubicación óptima de **dos piranómetros horizontales (GHI)** dentro del cerco perimetral, a partir del modelo digital del sitio construido con la ingeniería as-built de Tritec Intervento (1.098 hincas de los 132 trackers, 39 vértices del cerco, fundaciones de equipos, postación MT y líneas de terceros) verificado contra la foto satelital de septiembre 2026 (Airbus).

| | **GHI-1** | **GHI-2** |
|---|---|---|
| Ubicación | Claro al E de MVPS 1 (bloque norte) | Cuña SE de MVPS 2 (bloque sur) |
| Coordenadas UTM 19S | **E 345.475 / N 6.213.803** | **E 345.560 / N 6.213.540** |
| Altura plano del sensor | **1,5 m** | **2,0 m** |
| Horizonte máx. en banda solar | 4,4° (filas E/O) + álamos SE 14° (solo alba estival) | 7,3° en 4° de acimut (ocaso invernal); resto <5° |
| Bloqueo de haz 21-jun / 21-dic | 42 / 40 min (solo alba y ocaso, sol <7°) | 36 / 14 min |
| Canalización | ~32 m a gabinete SCADA MVPS 1 | ~46 m a Comm Box n.º 2 / C.D.4 MVPS 2 |
| Sensor | Kipp & Zonen **SMP10-A**, Modbus RS-485 | ídem |
| Brazo de montaje | orientado al **norte** (lado ecuador) | ídem |

Separación entre sensores: **271 m**, en bloques distintos y cada uno junto a su MVPS → redundancia espacial, respaldo mutuo y comparabilidad con los sensores POA/albedo existentes de cada sector (TR-044 y TR-102/103). Con 2 GHI adicionales al existente (techo Sala de Control), la planta queda con 3 GHI: cumple holgadamente la cantidad mínima de sensores de irradiancia para plantas de 5–40 MW según IEC 61724-1:2021 (Tabla 4).

## 2. Inventario documental revisado

Todos los documentos en revisión **AS BUILT** salvo indicación:

| Código | Contenido | Rev/Fecha |
|---|---|---|
| TRI-I-030-PLA-CIV-006 | Emplazamiento de equipos + coordenadas fundaciones (MVPS 1/2, Sala de Control, Bodega, SS.HH.) | AB 16-02-2024 |
| TRI-I-030-PLA-CIV-003 | Cerco perimetral: 39 vértices UTM, 2.464 m, malla 2,0 m + púas (tope ~2,3 m) | Rev 2 / AB 26-02-2024 |
| TRI-I-030-LIS-CIV-007 | Coordenadas de hincas: 132 mesas de tracker, 1.098 puntos UTM | Rev 1 / AB 16-02-2024 |
| TRI-I-030-PLA-ELE-013 | Trazado de postación MT POI: 6 postes 11,5 m + pto. conexión CGE n.º 141780 (almtdor. Alto Jahuel 15 kV); línea AT subterránea poniente | AB 16-02-2024 |
| TRI-I-030-PLA-INS-002 | Ubicación y detalle de instalación de sensores existentes | AB 16-02-2024 |
| PMGD-DSM Listado de Sensores | WS600, SMP10 GHI, 2× SMP10 POA, 2× SMP11 albedo, 2× PT1000, DustIQ — todo Modbus RS-485 | AB 16-02-2024 |
| TRI-I-030-MEM-GRL-001 | Memoria descriptiva: 7,2 MWp, 10.980 módulos Canadian BiHiKu7 CS7N-655/660 bifaciales, 22 CB, 2 MVPS | AB 29-02-2024 |
| SkySmart II GA Drawing (Arctech) | Dimensiones tracker 2V45/2V30 para Don Simón 7 MW | 16-12-2022 |
| TRI-I-030-PLA-ELE-009/010 | Trazado de zanjas y canalizaciones (referencia para ruta de cable) | AB |
| Captura satelital Airbus | Estado real del layout, arboledas y obstáculos | 03-09-2026 |

## 3. Modelo del sitio

- **Trackers**: Arctech SkySmart II 2V, 102 mesas 2V45 (~60 m) + 30 mesas 2V30 (~40 m), eje N-S, **pitch 9,5 m** E-O. Cuerda 2×2.384 + 140 mm = **4,91 m**; eje de giro ≈ 2,55 m; rango de giro ±60° (memoria descriptiva); despeje mínimo a suelo 500–580 mm (GA Arctech).
  → **Borde superior de módulo en posición más desfavorable ≈ 4,68 m** (envolvente usada en el modelo, sin crédito por backtracking).
- **Cerco**: 2 recintos (bloque norte triangular y bloque sur en boomerang) unidos por un cuello central; el estero/canal del cuello queda fuera del cerco.
- **Líneas MT de terceros**: 2 trazados cruzan el predio (digitalizados vector a vector desde INS-002, calibración con fundaciones MVPS, error <0,1%): una diagonal NW–SE por el corredor libre del bloque norte (pasa junto a la Sala de Control) y una línea E-O por el cuello y el ala SE del bloque sur.
- **Árboles** (alturas estimadas de la foto satelital — supuesto declarado): franja NE del deslinde ~12 m; vegetación del estero ~8 m; canal sur ~8 m; **álamos ~18 m en la esquina NE del potrero verde del cuello** (detectados en la foto 2026, no figuran en planos → prevalece la foto).

## 4. Criterios aplicados y fuentes

1. **Horizonte libre ≥5°**: ningún obstáculo debe subtender más de 5° de elevación visto desde el plano del sensor — WMO, *Guide to Instruments and Methods of Observation* (CIMO, Guía n.º 8), requisitos de emplazamiento de estaciones radiométricas; NREL, *Best Practices Handbook for the Collection and Use of Solar Resource Data* (Sengupta et al.), horizonte <5°. Distancia mínima a un obstáculo de altura h sobre el plano del sensor: d ≥ (h − h_sensor)/tan 5°. Con borde de tracker a 4,68 m y sensor a 1,5 m → **36,4 m**.
2. **IEC 61724-1:2021 (Clase A)**: §7.2 sensores de irradiancia — montaje estable, nivelación horizontal verificada, ubicación representativa del recurso del parque y libre de sombras; Tabla 4 — cantidad mínima de sensores por tamaño de planta (5–40 MW: 2 de cada tipo). La incertidumbre objetivo Clase A exige piranómetro **secondary standard / Spectrally Flat Class A** (ISO 9060:2018): el SMP10 cumple.
3. **Guía del fabricante (Kipp & Zonen / OTT HydroMet, manual SMP series)**: sin sombras sobre el domo en ningún momento; brazo hacia el ecuador para que la sombra del mástil jamás alcance el sensor (hemisferio sur → **brazo al norte**, la sombra del mástil cae al sur); domo por sobre el tope del mástil; nivelación con burbuja integrada; conexión Modbus RS-485 apantallada.
4. **Prácticas NREL / IEA PVPS Task 13** para plantas con trackers: sensores GHI en claros interiores o sobre estructuras, considerando la envolvente de giro máxima de los trackers y el backtracking.
5. **Postes y líneas MT**: sombra de poste (10–11,5 m útiles) al mediodía de invierno (elev. 32,4°) ≤ 17 m; conductores subtienden <0,02° a >50 m → se exige distancia >30 m a corredores MT y se verifica que ninguna sombra de poste alcance los sensores.
6. **Restricción dura**: dentro del cerco perimetral. **Cercanía**: canalización ≤50 m a MVPS 1, MVPS 2 o Sala de Control. **Acceso**: junto a claros/caminos internos, limpieza sin escalera (1,5–2,0 m).

## 5. Análisis de sombras

Modelo de horizonte 360° (paso 1°) por candidata: cada obstáculo muestreado a ≤2 m y proyectado a (acimut, elevación) desde el plano del sensor. Trayectoria solar por geometría NOAA (declinación Cooper + ecuación del tiempo) para lat -34,205, UTC-4.

### Candidatas evaluadas

| Cand. | Zona | E / N | h sensor | Horiz. máx banda solar | Bloqueo 21-jun | 21-dic | Dist. MT terceros | Cable |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| **C1 ★** | Claro E de MVPS 1 | 345475 / 6213803 | 1,5 m | 4,4° filas; álamos SE ~14° (solo alba estival) | 42 min | 40 min | 78 m | 32 m |
| C2 | Gap N de MVPS 1 | 345443 / 6213842 | 1,5 m | 8,0° | 44 | 34+ | 60 m | 39 m |
| **C3 ★** | Cuña SE de MVPS 2 | 345560 / 6213540 | 2,0 m | 7,3° en 4° acimut (ocaso inv.) | 36 | 14 | 168 m | 46 m |
| C4 | Acceso N de MVPS 2 | 345601 / 6213594 | 1,5 m | 28,9° | 84 | 75 | 108 m | 22 m |
| C5 | Junto a Sala de Control | 345322 / 6213927 | 1,5 m | 12,8° (árboles 12 m N + línea MT encima) | 39 | 32 | 23 m | 11 m |

### Ventanas de bloqueo de haz — ubicaciones finales (peor caso, tracker a giro máximo)

**GHI-1** (E 345475 / N 6213803, 1,5 m):
- 21-jun (salida 07:53 / puesta 17:35): bloqueado 07:52–08:21 y 17:23–17:36 → 42 min con sol <5° (7,2% del día más corto).
- 21-dic (salida 05:34 / puesta 19:50): 05:34–05:54 (álamos SE, sol <13°) y 19:31–19:51 (filas O) → 40 min.
- 21-mar: 35 min. En todos los casos el bloqueo queda confinado a la primera/última media hora del día, con irradiancia global <10% del mediodía; el efecto anual estimado sobre la GHI integrada es ≈0,5%. El backtracking real de la planta reduce estos números (los trackers se aplanan al alba/ocaso).

**GHI-2** (E 345560 / N 6213540, 2,0 m):
- 21-jun: 07:52–07:54, 16:55–17:07 y 17:14–17:36 → 36 min.
- 21-dic: 19:37–19:51 → 14 min (árboles canal O).
- El peak de 17,5° al norte (cabecera mesa 101 a ~8 m) no bloquea jamás: por ese acimut el sol nunca baja de ~28° (invierno, mediodía). A 1,5 m el punto también funciona (bloqueos casi idénticos), pero incumpliría formalmente 5° en 19° de acimut; a 2,0 m la excedencia se reduce a 4° de acimut (5,0–7,3°, sector puesta invernal) → se especifica 2,0 m.

### Sombra de postes y conductores MT

- Postes MT del POI: a >150 m al N de cualquier candidata; sombra máxima ~17 m → nunca alcanza.
- Línea MT de terceros diagonal: GHI-1 queda a 78 m; sombra de poste máx. 17 m; el conductor (Ø~12 mm a >60 m) subtiende <0,015° → efecto nulo sobre un sensor de 180° FOV.
- GHI-2 a 168 m de la línea E-O. Sin efecto.

## 6. Matriz de decisión ponderada

| Criterio (peso) | C1★ | C2 | C3★ | C4 | C5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Horizonte libre 5° (25%) | 5 | 3 | 4 | 1 | 2 |
| Sombras MT/postes (10%) | 5 | 4 | 5 | 4 | 1 |
| Distancia canalización (20%) | 5 | 4 | 4 | 5 | 5 |
| Acceso limpieza/calibración (15%) | 5 | 4 | 4 | 4 | 5 |
| Riesgo vandalismo (10%) | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 |
| Redundancia espacial (20%) | 5 | 4 | 5 | 5 | 2 |
| **Total ponderado** | **4,85** | 3,85 | **4,25** | 3,65 | 3,30 |

C5 se descarta por la línea MT de terceros que pasa sobre/junto a la Sala de Control, los árboles de 12 m al norte (el sol culmina al norte en el hemisferio sur) y porque duplicaría el GHI existente del techo sin aportar redundancia espacial. C4 queda encajonada entre filas. C2 pierde contra C1 dentro de la misma zona.

## 7. Especificación de instalación

### GHI-1 — claro E de MVPS 1
- **E 345.475 / N 6.213.803** (UTM 19S WGS-84) ≈ 34°12'17,8"S 70°40'40,6"O. Replantear con GPS; tolerancia ±2 m manteniendo ≥36 m a la fila O (mesa 38) y ≥5 m al camino.
- Mástil acero galvanizado Ø60–76 mm, empotrado en poyo de hormigón G-25 Ø300×600 mm (mismo estándar INS-002 de la planta); plano del sensor a **1,5 m**.
- Brazo corto al **norte**; SMP10-A nivelado con burbuja integrada (<0,2°); protector solar (sun shield) instalado; conector hacia abajo.
- Canalización: **zanja nueva ~32 m** rumbo NO hasta la esquina SE del pad MVPS 1 (HDPE Ø63 corrugado a 0,6 m, cinta de advertencia, cámara de paso al pie del mástil; cruce del acceso al pad en ducto reforzado). Cable Modbus RS-485 apantallado tipo Li2YCYv 1×2×0,5 + alimentación 12/24 Vdc desde gabinete SCADA/Comm Box n.º 1; pantalla aterrada en un solo extremo (lado gabinete); PAT del mástil a malla existente o barra local.
- Integración: bus RS-485 de sensores existente (Modbus RTU), ID esclavo libre (verificar mapa del datalogger); registrar en el listado de sensores.

### GHI-2 — cuña SE de MVPS 2
- **E 345.560 / N 6.213.540** ≈ 34°12'26,3"S 70°40'37,3"O. Tolerancia ±2 m manteniendo ≥6 m al cerco sur.
- Mástil ídem, plano del sensor a **2,0 m**; limpieza con pisadera portátil de 2 peldaños (o plataforma fija menor). Brazo al **norte**.
- Canalización: **zanja nueva ~46 m** rumbo NE al pad MVPS 2; empalme en Comm Box n.º 2 / C.D.4. Resto ídem GHI-1.

### Mantenimiento (IEC 61724-1 Clase A)
- Limpieza del domo: **semanal** (junto a la limpieza de los sensores existentes).
- Verificación de nivelación y del estado del cable/prensaestopas: mensual.
- **Recalibración cada 2 años** (ISO 9847 / recomendación del fabricante), alternando los 2 sensores para no perder cobertura; el tilt-sensor interno del SMP10 permite monitorear desnivel por Modbus.

## 8. Supuestos y discrepancias documentadas

1. **Altura de tracker**: el encargo asumía ~2,0 m; la ingeniería da borde superior ≈4,68 m a giro máximo (GA Arctech + memoria ±60°). Se usó el valor de ingeniería (envolvente, sin backtracking).
2. **Alturas de árboles**: estimadas de la foto satelital (NE 12 m, estero/canales 8 m, álamos del cuello 18 m). No hay levantamiento topográfico de arboledas; sensibilidad: ±4 m en los álamos mueve el bloqueo del alba estival de GHI-1 en ±10 min.
3. **Altura MVPS**: 3,0 m (contenedor Sungrow, supuesto).
4. Georreferencia de la memoria descriptiva (34°12'18,2"S 70°41'07,0"O, "Machalí") difiere ~900 m de los planos AB (34°12'17,1"S 70°40'32,9"O, "Rancagua") → prevalecen los planos, coherentes con el satélite.
5. El Listado de Sensores ubica el GHI existente "sobre la MVPS 1", pero el plano INS-002 lo detalla sobre la Sala de Control → **verificar en terreno** al ejecutar la instalación; no afecta la decisión.
6. Los álamos del cuello (≈18 m) **no figuran en los planos** — detectados en la foto de sept-2026; prevaleció la foto y la ubicación GHI-1 se desplazó 16 m al NNE respecto del óptimo sin árboles.
7. Rango de giro: memoria dice "giro de 60°"; el GA acota despeje 500–580 mm coherente con ±60° y eje ~2,55 m. Si el giro real fuera ±45°, el borde queda en ~3,98 m y todos los márgenes mejoran (el análisis es conservador).

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*Generado con el modelo reproducible en `pirads/` (build_site_model.py, horizon_analysis.py, grid_search.py, export_web_data.py). Fuentes: as-builts Tritec Intervento (Dropbox 2025.2.2 Don Simon) + captura satelital Airbus 03-09-2026.*