Ubicación óptima de piranómetros horizontales (GHI)

PMGD Don Simón · 7,2 MWp · Machalí/Rancagua, Región de O'Higgins · Informe de ingeniería — septiembre 2026

📍 GHI-1: E 345.475 / N 6.213.803 · 1,5 m 📍 GHI-2: E 345.560 / N 6.213.540 · 2,0 m ↔️ Separación 271 m 📏 IEC 61724-1:2021 Clase A ☀️ Horizonte ≤5° verificado en 360°

Resumen ejecutivo

Se determinó la ubicación de dos piranómetros horizontales (GHI) dentro del cerco perimetral de la planta, sobre un 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 Airbus de septiembre 2026. El análisis de horizonte en 360° usa la envolvente más desfavorable del tracker (borde de módulo a 4,68 m, giro ±60°, sin crédito por backtracking).

GHI-1 · bloque norteGHI-2 · bloque sur
UbicaciónClaro al E de MVPS 1Cuña SE de MVPS 2
UTM 19S WGS-84E 345.475 / N 6.213.803E 345.560 / N 6.213.540
Altura del plano del sensor1,5 m (limpieza sin escalera)2,0 m (pisadera portátil)
Horizonte máx. banda solar4,4° filas E-O · álamos SE solo alba estival7,3° en 4° de acimut (ocaso invernal)
Bloqueo de haz 21-jun / 21-dic42 / 40 min (sol <7°)36 / 14 min
Canalización RS-485~32 m → SCADA MVPS 1~46 m → Comm Box n.º 2 / C.D.4
SensorKipp & Zonen SMP10-A (ISO 9060 Class A, Modbus RS-485 — mismo estándar de la flota de sensores existente)

Con estos 2 GHI más el existente en el techo de la Sala de Control, la planta queda con 3 sensores GHI: cumple la cantidad mínima para plantas de 5–40 MW de la Tabla 4 de IEC 61724-1:2021, con redundancia espacial real (bloques distintos, 271 m de separación) y comparabilidad directa con los sensores POA/albedo existentes de cada sector (TR-044 y TR-102/103).

Mapa interactivo

Ortofoto del plano as-built CIV-006 georreferenciada (calibración con fundaciones MVPS, error <0,1%). Rueda o pellizco para zoom, arrastre para desplazar. Clic en los marcadores para ver el detalle.

Coordenadas UTM WGS-84 huso 19S. Cerco: CIV-003 rev 2 · trackers: LIS-CIV-007 · equipos: CIV-006 · líneas MT de terceros digitalizadas de INS-002. La posición del cursor se muestra abajo a la izquierda del mapa.

Ubicaciones finales

Análisis de sombras

Perfil de horizonte de obstáculos (360°, paso 1°) contra la trayectoria solar de los solsticios (geometría NOAA, lat -34,205). Un punto queda bloqueado cuando el sol está sobre el horizonte astronómico pero bajo el perfil local de obstáculos.

GHI-1 · sensor a 1,5 m

GHI-2 · sensor a 2,0 m

Lecturas clave

  • GHI-1 cumple el criterio de 5° frente a todas las filas de trackers (máx. 4,4° hacia el O, fila a >40 m). Los álamos de ~18 m del cuello (detectados en la foto satelital 2026, no figuran en planos) suben el horizonte en el sector SE: bloquean ~20 min del alba de verano (05:34–05:54, sol <13°). Efecto estimado sobre la GHI anual integrada: ≈0,5%.
  • GHI-2: a 2,0 m de altura la única excedencia del criterio queda en 4° de acimut (5,0–7,3°, sector de la puesta invernal, ~12 min). El peak de 17,5° al norte (cabecera de la mesa 101 a 8 m) nunca bloquea: por ese acimut el sol jamás baja de ~28°.
  • Sombra de postes MT: postes del POI a >150 m; línea de terceros a 78 m de GHI-1 — la sombra de un poste de 11,5 m alcanza máx. ~17 m al mediodía de invierno; los conductores subtienden <0,02° a esa distancia. Sin efecto sobre ninguno de los dos sensores.
  • El modelo usa el tracker en su posición más desfavorable (±60°); con backtracking real los bloqueos de alba/ocaso son menores a los indicados.

Matriz de decisión

Cinco candidatas evaluadas (al menos una por zona requerida: MVPS 1, MVPS 2 y Sala de Control). Escala 1–5 por criterio, ponderación entre paréntesis.

Criterio (peso)C1 ★ MVPS1-EC2 MVPS1-NC3 ★ MVPS2-SEC4 MVPS2-NC5 Sala Control
Horizonte libre 5° (25%)53412
Sombras MT / postes (10%)54541
Distancia canalización (20%)54455
Acceso limpieza / calibración (15%)54445
Riesgo vandalismo (10%)45345
Redundancia espacial (20%)54552
Total ponderado4,853,854,253,653,30

C5 se descarta por la línea MT de terceros que pasa 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 (horizonte 28,9°). C2 pierde contra C1 dentro de la misma zona.

Candidatas evaluadas, ubicaciones finales y perfiles de horizonte
Candidatas evaluadas (gris), ubicaciones finales (estrellas verdes), rutas de canalización, líneas MT de terceros (rojo) y perfiles de horizonte contra el sol de los solsticios.

Especificación de instalación

Montaje (ambos sensores)

  • Mástil acero galvanizado Ø60–76 mm empotrado en poyo de hormigón Ø300×600 mm (estándar de soportes de sensores de la planta, plano INS-002).
  • Brazo corto orientado al norte (lado ecuador): la sombra del mástil cae al sur y nunca alcanza el domo. Domo por sobre el tope del mástil — nada del soporte sube sobre el plano del sensor.
  • Nivelación con burbuja integrada del SMP10 verificada a <0,2°; re-verificación mensual (el tilt-sensor interno se lee por Modbus).
  • Protector solar (sun shield) instalado; conector hacia abajo; canalización en espiral con filtro UV hasta caja galvanizada 100×100×75 mm al pie del mástil.
  • PAT del mástil a malla existente o barra local; pantalla del RS-485 aterrada solo en el extremo del gabinete.
SMP10 (domo libre) brazo al N ➜ mástil Ø60–76 mm poyo Ø300×600 N sombra del mástil → S

Canalización e integración

  • GHI-1: zanja nueva ~32 m rumbo NO hasta la esquina SE del pad MVPS 1. HDPE Ø63 corrugado a 0,6 m con cinta de advertencia; cámara de paso al pie del mástil; cruce del acceso al pad en ducto reforzado. Empalme en gabinete SCADA / Comm Box n.º 1.
  • GHI-2: zanja nueva ~46 m rumbo NE al pad MVPS 2; empalme en Comm Box n.º 2 / C.D.4.
  • Cable señal: RS-485 apantallado Li2YCYv 1×2×0,5 mm² (estándar de comunicaciones PMGD) + alimentación 12/24 Vdc desde el gabinete (consumo SMP10 <0,1 W).
  • Protocolo Modbus RTU; asignar ID esclavo libre en el bus de sensores del datalogger y actualizar el Listado de Sensores (PMGD-DSM) y el plano INS-002 en próxima revisión.
  • Replanteo con GPS; tolerancia ±2 m manteniendo: GHI-1 ≥36 m a la fila O y ≥5 m del camino; GHI-2 ≥6 m al cerco sur.

Mantenimiento (Clase A)

  • Limpieza del domo semanal, junto a la de los sensores existentes.
  • Verificación mensual de nivelación, prensaestopas y vegetación circundante (mantener <0,5 m).
  • Recalibración cada 2 años (ISO 9847 / fabricante), alternada entre ambos sensores para no perder cobertura.

Criterios y fuentes normativas

CriterioValor aplicadoFuente
Horizonte libre alrededor del sensorObstáculos ≤5° de elevación (d ≥ Δh/tan 5° → 36,4 m para borde de tracker 4,68 m y sensor a 1,5 m) OMM, Guía CIMO n.º 8 (emplazamiento de estaciones radiométricas); NREL, Best Practices Handbook for Solar Resource Data
Clase de monitoreo y cantidad de sensoresClase A; ≥2 sensores GHI para 5–40 MW IEC 61724-1:2021, §7.2 y Tabla 4
Clase del piranómetroSpectrally Flat Class A (secondary standard) — SMP10 ISO 9060:2018; IEC 61724-1:2021 Clase A
Montaje del sensorBrazo al ecuador, domo sobre el tope del mástil, nivelación verificada, sin sombra del soporte Manual Kipp & Zonen / OTT HydroMet serie SMP
Plantas con trackersEnvolvente de giro máximo como obstáculo; GHI en claros interiores Prácticas NREL / IEA PVPS Task 13
Altura de montaje1,5–2,0 m: ergonomía de limpieza sin escalera y >1 m contra salpicaduras de suelo IEC 61724-1 (mantenimiento); práctica de O&M
CalibraciónCada 2 añosISO 9847; recomendación del fabricante

Inventario documental

CódigoContenidoRev / Fecha
TRI-I-030-PLA-CIV-006Emplazamiento de equipos + coordenadas de fundaciones (MVPS 1/2, Sala de Control, Bodega, SS.HH.)AB 16-02-2024
TRI-I-030-PLA-CIV-003Cerco perimetral: 39 vértices UTM, 2.464 m, malla 2,0 m + púasRev 2 / 26-02-2024
TRI-I-030-LIS-CIV-007Coordenadas de hincas: 132 mesas de tracker, 1.098 puntosRev 1 / AB 16-02-2024
TRI-I-030-PLA-ELE-013Postación MT POI (6 postes 11,5 m + pto. conexión CGE 141780) y línea AT subterráneaAB 16-02-2024
TRI-I-030-PLA-INS-002Ubicación y detalle de instalación de sensores existentesAB 16-02-2024
PMGD-DSM Listado de SensoresWS600 + SMP10 GHI + 2× SMP10 POA + 2× SMP11 albedo + 2× PT1000 + DustIQ (Modbus RS-485)AB 16-02-2024
TRI-I-030-MEM-GRL-001Memoria descriptiva: 7,2 MWp, 10.980× Canadian BiHiKu7 bifacial, 22 CB, 2 MVPSAB 29-02-2024
SkySmart II GA DrawingDimensiones tracker Arctech 2V45/2V30 (Don Simón 7 MW)16-12-2022
TRI-I-030-PLA-ELE-009/010Zanjas y canalizaciones (referencia de rutas)AB
Captura satelital AirbusVerificación del estado real (arboledas, obstáculos)03-09-2026
Foto satelital de la planta, septiembre 2026
Foto satelital (Airbus, capturada 03-09-2026): confirma el layout as-built y revela los álamos del cuello central que se incorporaron al modelo de sombras (no figuran en planos — prevalece la foto).

⬇ Informe técnico (Markdown) ⬇ Lámina de decisión (PNG) ⬇ Mapa Fase 1 (PNG)

Supuestos y discrepancias documentadas

  1. Altura de tracker: el encargo asumía ~2,0 m; la ingeniería (GA Arctech + memoria ±60°) da borde superior ≈4,68 m a giro máximo. Se usó el valor de ingeniería, sin crédito por backtracking (conservador). Si el giro real fuera ±45°, el borde queda en ~3,98 m y todos los márgenes mejoran.
  2. Alturas de árboles estimadas de la foto satelital (sin levantamiento topográfico): franja NE 12 m, estero/canales 8 m, álamos del cuello 18 m. 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 (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"; el plano INS-002 lo detalla sobre la Sala de Control → verificar en terreno durante la instalación (no afecta la decisión).
  6. Los álamos del cuello no figuran en ningún plano — se detectaron en la foto de sept-2026; prevaleció la foto y GHI-1 se desplazó 16 m al NNE respecto del óptimo sin árboles.
  7. Postes exactos de las líneas MT de terceros dentro del predio no están en los as-builts; se modelaron los corredores digitalizados de INS-002 y se verificó distancia >60 m de ambos sensores.