Fotovoltaica

¿Cómo funciona una instalación solar fotovoltaica?

 

El funcionamiento de un panel solar fotovoltaico està  basado en varios elementos:

  • Un módulo de compuesto de células solares que convierten la energía en una tensión eléctrica;
  • Un sistema de montaje, también conocido como la integración del sistema en el techo .
  • Un espacio que establece una conexión estrecha entre el panel y el resto del techo.

A esto se suman los equipos eléctricos, y en particular el inversor que convierte la corriente continua en corriente alterna y proporciona energía a su casa, o la red pública de distribución de electricidad.

 

Un sistema fotovoltaico esta compuesto basicamente de los siguientes componentes:

Inversor

La función de estos componentes fotovoltaicos es la de convertir la corriente continua en alterna o convencional. Esta debe ser igual a la que utiliza la red eléctrica, y que es 220 V de valor eficaz y una frecuencia de 50 Hz. Es un elemento imprescindible en las instalaciones solares fotovoltaicas que están conectadas a la red. Suele estar presente también en aquellas instalaciones que son autónomas; especialmente en las que están destinadas a la electrificación de viviendas. Y cuando está en funcionamiento, debe adaptarse a la demanda máxima de potencia que vayan a tener los equipos que se conecten a él. Las características principales que deben tener estos componentes fotovoltaicos son: Una alta eficiencia, ya que debe funcionar a un rango amplio de potencias. Un consumo bajo en vacío, es decir, cuando no hay cargas conectadas. Alta fiabilidad o resistencia a los picos de arranque. Seguridad y protección contra cortocircuitos Una buena regulación de la tensión y la frecuencia de salida.

Modulo solar fotovoltaico

Es el elemento principal de las instalaciones solares fotovoltaicas, convierte la energía del sol en energía eléctrica a corriente continua. Está compuesto por diversos paneles para poder obtener la potencia necesaria que se ajuste a nuestras necesidades. Cuanta mayor demanda, mayor número de paneles habrá que instalar. Estos paneles fotovoltaicos se componen de células de silicio, que es un material semiconductor. Estas células se encuentran encapsuladas y están conectadas eléctricamente entre sí. Se montan en una estructura de soporte con valores concretos de tensión. Los módulos pueden ser monocristalinos, policristalinos o amorfos. En cada uno de ellos la eficiencia y el precio tienen algunas variaciones. En función de lo que queramos gastar en las instalaciones solares fotovoltaicas, nos decantaremos por uno u otro. No obstante, los módulos amorfos están en desuso, ya que su eficiencia es considerablemente menor que las otras dos opciones. El vidrio que recubre el panel tiene la función de protección de las células frente a los fenómenos atmosféricos, como la abrasión, la humedad, granizo o los rayos UV. Los paneles monocristalinos son los que mayor rendimiento ofrecen

Soportes

Se trata de unos elementos pasivos dentro del conjunto de componentes fotovoltaicos de un sistema de energía solar. Es decir, mantienen en su sitio a los módulos fotovoltaicos, ya que deben tener una posición fija que proyecte en dirección sur. Existen diferentes tipos de soportes, dependiendo de la superficie donde se vayan a colocar las placas fotovoltaicas y en función de la inclinación de la superficie. Más allá de la fijación, no tienen ninguna otra función. Con la excepción de estos, todos los componentes fotovoltaicos de las instalaciones solares fotovoltaicas deben ser energéticamente eficientes.

Baterias

Las baterías son los elementos donde se almacena la energía producida por las placas solares durante las horas de sol para que pueda ser utilizada cuando sea necesario, a la hora que sea. Las baterías almacenan siempre a un voltaje determinado, 12, 24, 40 V… y tienen una capacidad máxima que se mide, habitualmente, en Ah. Las baterías convencionales hasta ahora han sido de Plomo ácido en forma de líquido o gel, las cuales pueden presentar problemas de estabilidad, mantenimiento o durabilidad. Hoy en día están imponiéndose las baterías de litio, ayudadas también por el desarrollo del coche eléctrico y están llegando otros materiales al mercado con muy buenas prestaciones. La opción de montar un sistema fotovoltaico con baterías es opcional y dependerá principalmente de la inversión inicial que se desee hacer ya actualmente incrementan considerablemente el coste total de la instalación.

Regulador de carga

Se emplea en instalaciones autónomas o aisladas en las que haya que cargar directamente unas baterías. Es el equipo que se encarga de controlar el estado de carga de las baterías y de regular la intensidad de la carga para conseguir alargar la vida útil de las baterías. Este equipo controla la entrada de corriente que proviene del panel solar para evitar que haya sobrecargas y también que las baterías se descarguen más de la cuenta. Habitualmente se emplean 2 clases de reguladores de carga, el PWM, y el MPPT o maximizador. Dependiendo del tipo de placa que empleamos se deberá usar uno u otro. La diferencia es que el PWM trabaja con un voltaje fijo y se deben instalar unas placas que aporten dicho voltaje y, en cambio, el MPPT trabaja buscando el punto de máxima potencia para así maximizar la intensidad aportada por las placas. Los paneles que se usan con el PWM son paneles pequeños, de los que se llaman de 12 o 24 V, de 36 o 72 células. Con los MPPT se puede usar cualquier placa, por lo que se suele emplear los paneles usados para los parques solares o instalaciones conexión a red de 60 células, ya que son más baratos al ser más habituales. En el mercado ya es fácil encontrar inversores que integran el regulador de carga en el mismo aparato, ya sea PWM o MPPT, consiguiendo así facilitar la instalación.

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