logoup_v

ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA - Es mas que una tecnología una forma de disminuir los gases de efecto invernadero– Kryon Ingenieria

ENERGIA SOLAR

Dentro de la energia solar, encontramos los  Paneles Solares Fotovoltaicos

Definición: La energia solar esta presente cada vez mas en nuestra vida, por eso presentamos los paneles solares fotovoltaicos que son dispositivos capaces de generar energía eléctrica (DC) cuando están sometidos a la radiación solar.

Composición general: La energia solar presente como radiacion electromagnetica, ha ayudado a la creacion de nuevas fuentes de generacion limpias como son los paneles solares, los cuales están compuestos por una cubierta de vidrio templado, un marco en acero inoxidable o aluminio anodizado, varios grupos de células solares y uno o varios diodos de paso o by-pass. Las células solares son las encargadas de convertir la radiación solar (energia solar) en energía eléctrica.

El conexionado de las células de los paneles solares  fotovoltaicos se suele realizar en serie hasta conseguir el voltaje deseado, una célula de silicio puede darnos un voltaje aproximado de 0.6 voltios DC, como ejemplo, para un panel solar fotovoltaico de 12 VDC, es necesario unir entre 30 y 40 células, dependiendo de las características eléctricas de las células de cada fabricante, habitualmente estos paneles solares son de 33, 36 0 40 células; en paneles solares de mayor potencia, los encontramos constituidos por 60 y 72 células, para este ultimo caso en potencias de hasta 355 W por panel solar.

Diagrama esquemático de Paneles Solares Fotovoltaicos cuando reciben energia solar

Energia solar

Diodos de paso o By-Pass: Son dispositivos que se utilizan como protección cuando la radiación que llega a los  paneles solares no es uniforme, dado por ejemplo por sombras parciales en el panel debido a las nubes o edificios, postes, antenas, etc., que evitan una uniforme radiación o energia solar sobre el panel, estos diodos se colocan en paralelo con asociaciones o grupos de células conectadas en serie, para impedir que todos los demás grupos de células del panel se descarguen en el grupo de células que este afectada por la sombra.

Especificaciones técnicas de los paneles solares en presencia de energia solar

Voltaje Máximo: Es el voltaje DC que se consigue cuando el panel solar fotovoltaico esta trabajando a su máxima potencia.

Corriente Máxima: Es la máxima corriente DC que nos puede suministrar un panel solar fotovoltaico en el punto de máxima potencia.

Voltaje de circuito abierto: Es el voltaje DC que nos da el panel en sus bornes cuando no existe carga conectada y en presencia de energia solar.

Corriente de corto circuito: Es la corriente DC, que se mide cuando se cortocircuitan los bornes del panel solar .

Potencia nominal Pmáx (Wp):  Es la que se logra al tener expuesto el panel solar a una irradiancia de 1000 W/M2 a una temperatura de 25 grados centígrados y con una masa de aire de 1.5.

Eficiencia del Panel Solar:  Corresponde a que porcentaje de toda la energia solar que llega al módulo o panel solar es convertida en energía eléctrica, como podemos ver estas eficiencias todavía siguen siendo muy bajas, del orden del 16.5%, pero esto no quiere decir que un módulo por ejemplo con Pmax de 320W no nos vaya a suministrar esa potencia, el valor de Pmax, es el valor que nos da el panel solar ya teniendo en cuenta la eficiencia del 16.5% para este caso.

Recordemos que la potencia máxima que nos pueden suministrar los paneles solares en presencia de energia solar varia momento a momento y esta potencia depende en grán medida de las condiciones climáticas del sitio donde este se ubique, es decir de la irradiancia y de la temperatura del sitio.

Datos técnicos de diferentes potencias para paneles solares

Energia Solar

Comparación de un sistema de energia solar con inversores tipo String (Inversores Centrales) y Microinversores  en conexión ON GRID

Energia Solar

En la figura superior, vamos a suponer que los seis (6) paneles solares de la parte izquierda están conectados en serie, lo que  llamamos conexión en  cadena o en String y que la salida de esos seis (6) paneles solares están conectadas  a un inversor, también supondremos que los seis (6) paneles solares de la parte derecha, están conectados cada uno a un (1) microinversor, luego en este caso tendremos seis (6) paneles solares y seis (6) microinversores y en el caso de la izquierda tendremos seis (6) paneles solares y un (1) inversor, dicho esto las conclusiones que se pueden sacar son las siguientes:

En el sistema de la izquierda podemos ver paneles trabajando al 100%, un panel solar trabajando al 80% debido a sombras producidas por la nubes,  un panel solar trabajando al 90% producido por diferencias de temperatura en el mismo panel,  un panel solar trabajando al 75%  producido por degradación no lineal en  el panel y un panel solar trabajando al 30% producido por suciedad u obstrucciones como hojas caidas sobre este; estas mismas circunstancias se están aplicando también al sistema de la derecha; ahora bien, la potencia total que se obtendría del sistema de la izquierda (seis (6) paneles solares conectados en string y un inversor)  seria del 30% que equivale a la energía que puede suministrar el panel de menor potencia, como se puede observar este valor en la figura resaltado en color rojo sobre el panel, esto es debido a la forma en que las celdas solares trabajan y que se aplica al panel solar como a los paneles solares conectados en string.

Para el caso del sistema de la derecha (seis (6) paneles solares conectados cada uno a un inversor), la potencia total del sistema seria la suma de las potencias individuales producida por cada panel solar en porcentaje, dividida entre el número de paneles solares, lo cual nos da 80% + 100% + 90% + 100% 30% + 75% = 475%, ahora este valor lo dividimos entre seis (6) que son el número de  paneles solares, lo que nos da 475/6 = 79.16%, luego la potencia total suministrada por este sistema seria del 75.16% que es considerablemente mayor que la generada por el sistema de la izquierda con inversor central. 

Como conclusión podríamos decir que a la hora de dimensionar un sistema de energia solar fotovoltaico deberíamos de tener en cuenta estos factores, es de anotar que un sistema con microinversores costaría un poco mas que utilizar uno o mas inversores centrales, pero en un sistema con microinverores podemos tener la energía que produce cada panel solar en el sistema, en cambio en un sistema con inversores centrales podemos tener en condiciones normales tan solo la energía producida por la suma de todos los paneles solares conectados a este, otro factor importante es que en el sistema con microinversores al tener la energía que produce cada panel solar a cada momento,  podemos saber si un panel en particular esta presentando problemas y cual es ese panel y proceder a realizar el respectivo mantenimiento, en cambio en el sistema con inversor central, no se podría saber de manera inmediata que un panel esta teniendo problemas dada la cantidad de paneles interconectados tanto en serie como en paralelo. Ahora bien, en un sistema con microinversores si uno de ellos falla, solo se perdería la energía producida por ese solo panel, en cambio en un sistema con inversor central, si este falla entonces se perdería la totalidad de la energía que pudiesen suministrar la suma de todos los paneles solares conectados a el.  Bueno no es una tarea fácil tomar una u otra decisión, depende de estos factores y de otros más,  aquí tan solo decribimos algunos de los mas relevantes.

 KRYON: Ante cualquier evento, no perder de vista nunca el sentido comun.

Comments are closed.

Post Navigation