Instalación de paneles solares

Los paneles solares son un sistema de autoabastecimiento energético con una vida útil de unos 25-30 años y suponen un importante desembolso en un primer término. Por ello, su instalación no debe tomarse a la ligera. Es necesario cuidar todos los componentes que intervienen en la estructura, desde las células fotovoltaicas a los soportes sobre los cuales se instalan estas placas.

En la instalación de los módulos fotovoltaicos se deben tener en cuenta algunos factores para aprovechar al máximo la radiación solar: la orientación, la inclinación, la latitud del lugar, las condiciones climáticas y el efecto de las sombras entre los paneles fotovoltaicos.

La consideración correcta de estas variables ayudará a garantizar que produzcan la máxima energía al exponerse a una mayor intensidad de radiación solar durante un período de tiempo más largo.

A continuación, en el presente documento se explicarán cada uno de ellos.

INSTALACIÓN DE CELDAS FOTOVOLTAICAS

Una instalación solar fotovoltaica (ISFTV) produce energía eléctrica en forma de corriente que se puede utilizar para aportar energía generada a la red eléctrica o para alimentar un sistema autónomo.

A pesar de tener suministro eléctrico por parte de una compañía encargada de ello, ¿Tendrá algún caso la instalación de las celdas fotovoltaicas?

Ciertamente sí, dado que existe la posibilidad de explotar las instalaciones fotovoltaicas con otro fin, como puede ser la venta de energía eléctrica mediante las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red. Además, hay casos en los que la red eléctrica es de difícil acceso o imposible y no queda otro remedio que utilizar instalaciones que nos proporcionen electricidad de otro modo, como puede ser una instalación fotovoltaica aislada de la red.

Esto da lugar a otro tipo de instalaciones fotovoltaicas posible, las instalaciones de autoconsumo, que pueden utilizar la energía eléctrica generada en corriente continua y/o en corriente alterna, y, además, los excedentes venderlos porque están conectadas a la red.

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A partir de ello podemos decir que hay 3 tipos de instalaciones fotovoltaicas:

1. Instalaciones Aisladas de Red:

También llamadas Off Grid; la energía creada por las placas fotovoltaicas (en corriente continua) se almacena en unas baterías, para posteriormente a través de un inversor suministrarla a las cargas (receptores) en forma de corriente alterna.

Suelen utilizarse para proporcionar suministro eléctrico a los consumos (receptores) que se encuentran en zonas que no están conectadas a la red eléctrica convencional, como en zonas rurales, sistemas de telecomunicaciones, alumbrado público, señalización, pozos, etc.

Como ya se mencionó en los párrafos anteriores, la energía creada por las placas fotovoltaicas se almacena en unas baterías, para posteriormente a través de un inversor suministrarla a las cargas en forma de corriente alterna.

Aunque hay algunas instalaciones aisladas que no llevan baterías, se llaman aisladas con sistema de conexión directo, es decir solo proporcionan la energía generada en ese momento.

Los siguientes diagramas muestran de manera sencilla ambas instalaciones:

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Tienen un funcionamiento básico y fácil de comprender:

El sol incide sobre las placas fotovoltaicas que producen electricidad en forma de corriente continua, el cargador regula y controla la circulación de corriente continua desde los paneles hacia las baterías para su almacenamiento. El inversor convierte la corriente continua de las baterías en corriente alterna con unas características concretas de tensión y frecuencia (normalmente 230v - 60Hz) para alimentar las cargas.
En el lado de alterna de este tipo de inversor no puede haber conectada una red eléctrica, solo cargas aisladas. También pueden alimentar receptores de corriente continua desde el inversor o cargador. Las baterías son fundamentales en este tipo de instalaciones, ya que se utilizan para almacenar la energía generada por el día para poder utilizarla durante la noche o cuando la potencia consumida es superior a la que generamos en los módulos en ese momento. También se permite conectar en el lado del inversor grupos electrógenos, generadores diésel o eólicos para suministrar la energía adicional que las cargas solicitan cuando las baterías no pueden aportarla.

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1. Instalaciones conectadas a red:

En este tipo de instalaciones fotovoltaicas, la energía creada por las placas fotovoltaicas (en corriente continua) se vuelca a la red eléctrica (en corriente alterna) a través de un inversor.

Estas instalaciones tienen la ventaja de que el periodo de mayor generación coincide con el de mayor demanda de energía, ya que es durante el día cuando se producen los mayores consumos y también cuando más energía genera la instalación.

Otra ventaja, respecto a las aisladas, es que no necesitan baterías para almacenar la energía que generan, ya que toda se vuelca a la red, y las baterías es una de las partes más caras de una instalación fotovoltaica.

Para esta instalación solo se requieren los siguientes elementos:

• Paneles fotovoltaicos.
• Protecciones del lado de continua.
• Inversor.
• Protecciones del lado de alterna.[pic 5]

Su funcionamiento básico sería que el sol incide sobre las placas fotovoltaicas, estas producen electricidad en forma de corriente continua, el inversor transforma de corriente continua en corriente alterna, y esta corriente alterna tiene las mismas características de tensión y frecuencia que la red eléctrica.

Realmente la tensión del lado de corriente alterna del lado del inversor es ligeramente superior a la tensión de AC de la red, esto es así para que la corriente circule hacia la red y no hacia el inversor, recordando que la corriente eléctrica circula siempre desde el lado de más tensión al de menos.

Los módulos o paneles fotovoltaicos son los mismos que en las instalaciones aisladas, pero los inversores deben tener las siguientes características:

• Disponer de un sistema de medida de energía consumida y generada (contador eléctrico).
• Ser capaz de interrumpir o reanudar el suministro eléctrico en función de la energía generada por los módulos fotovoltaicos.
• Adaptar la energía generada en corriente alterna a las características de la de la red a la que se inyecta.

Antes de enviar la energía generada a la red es necesario contabilizarla mediante un contador eléctrico, para luego saber la cantidad de energía vendida.

Es imprescindible que haya una red de corriente alterna colocada en el lado de alterna del inversor, puede haber también cargas (autoconsumo), pero siempre tiene que haber una red eléctrica.

Las llamadas centrales fotovoltaicas pertenecen a este tipo de instalaciones, pero no son las únicas, ya que pueden ubicarse en edificios, sobre todo en aquellos con espacio disponible en sus cubiertas.

Otras posibles zonas urbanas donde pueden implantarse son en las fachadas de los edificios y en los aparcamientos al aire libre, aprovechando la buena facilidad de integración que tienen los módulos fotovoltaicos.

3. Instalaciones de Autoconsumo:

Se utilizan como generadoras de energía eléctrica, inyectando a la red el excedente de energía generada, pero también consumiendo de ella cuando la producción de los paneles fotovoltaicos de la instalación no es suficiente.[pic 6]

Una instalación de autoconsumo funciona a través de placas solares, cableado y un inversor solar. Los paneles solares son los que captan la luz solar y generan energía, el inversor fotovoltaico transforma la energía eléctrica continua en corriente alterna para que pueda ser utilizada en los equipos eléctricos de las viviendas y el cableado conecta los equipos fotovoltaicos.

Ahora que ya se conocen los 3 tipos de instalaciones fotovoltaicas, se explicaran las condiciones puntuales a cumplir para que se puedan obtener los mejores resultados al momento de emplear la energía obtenida a través de la instalación.

COLOCACIÓN DE LOS EQUIPOS

En el caso de las placas fotovoltaicas, es necesario tener en cuenta los eventos sísmicos del lugar, la fuerza del viento y la posibilidad de sufrir impactos externos. Estos paneles, además de calentarse por la radiación y la temperatura exterior producen a su vez calor. Este elemento debe ser tenido en cuenta a la hora de elegir la separación adecuada de los paneles y que su cercanía no sea excesiva.

Una preocupación común entre los propietarios de los paneles es la posibilidad de sufrir robos. Para evitar estos, hay diferentes sistemas de antirrobo que dificultan considerablemente su sustracción.

Si bien los paneles solares deben estar a la intemperie para captar la radiación solar, los otros equipos necesarios para su funcionamiento deben estar al resguardo. Es muy recomendable que tanto los inversores como las baterías, en caso de contar con una instalación solar aislada de la red eléctrica, se encuentren en un lugar protegido, seco, fresco, ventilado, sin polvo y lejos del alcance de los niños.

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