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Componentes básicos de un sistema solar interconectado a la red

 

Módulo fotovoltaico: Principales componentes

panel solar

Celda fotovoltaica:  son placas muy delgadas aproximadamente de 156 mm x 156 mm y compuestas de materiales especiales para que puedan producir un voltaje y una corriente, están compuestas principalmente de silicio con aliaciones de otros materiales. Estás son las encargadas de convertir la energía proveniente del sol en energía eléctrica (CD).

Bus bar: Si tu observas un módulo FV, podras ver que son pequeñas bandas de aluminio o cobre, estos son canales dentro del módulo por donde fluyen los electrones,  entre mas bus bar sean será más eficiente el módulo, entre menos tenga son menos eficientes por que circula más lento la corriente. Si tú encuentras un panel con menos de 4 bus bar son menos eficiente y además son más viejos, las nuevas tecnologías traen de 5 bus bar en adelante.

EVA: Etil Vinil Acetato, es un papel polímero utilizado para encapsular las celdas FV que garantiza su aislamiento y durabilidad.

Vidrio templado: el vidrio al ser templado resulta ser más resistente, ya que los módulos se encontrarán al aire libre necesitan resistir a condiciones climáticas como granizo por ejemplo.

Marco aluminio anodizado, es importante que sea anodizado, ya que al ser anodizado es más resistente a la intemperie y es resistente a la corrosión.

Junction box: En la parte trasera del módulo tiene una caja negra, esta se llama Junction Box, esta caja protege las conexiones de salida del módulo, es una barrera de seguridad. Dentro  de esta caja se tiene también unos diodos de bypass, estos permiten que la energía solo fluya hacia afuera y no hacia adentro para evitar que dañe el módulo, son una protección para el módulo.

 

Entre otros temas interesantes tenemos que:

En el mercado existen módulos de 36, 60 y 72 celdas, los de 36 no son tan comúnes, los que más encontrarás son de 60 y 72 celdas.

Los de 36 celdas van de los 25  a los 165 W, de  60 celdas van de 260 a 340 W y los de 72 celdas de 310 a 400 W.

Tenemos diferentes tipos de paneles y modelos.

Tipos de paneles solares: monocristalinos y policristalinos, la diferencia entre ellos es la pureza del semiconductor silicio. El silicio es un material muy abundante, resistente y de larga duración.

En los monocristalinos son de silicio puro, en cambio los policristalinos tienen silicio pero con impurezas, lo cual se ve reflejado en la eficiencia del módulo, los monocristalinos son un poco más eficientes que los policristalinos, pero también son un poco más caros que los poli.

Para identificar a simple vista los paneles monocristalinos es por que tienen rombitos en el panel, en el poli no,  incluso por el color se pueden identificar, los monocristalinos se ven de color oscuro y los policristalinos de color azul marino.

En el mercado, si tu vas a comprar un panel encontrarás el precio de dólar por watt, el watt ronda entre los 30 y 45 centavos de dólar, de está forma es más fácil saber cuál panel es el adecuado para ti en cuanto a costo-beneficio.

 

También existen diferentes marcas, antes de comprar un módulo por su precio, es importante verificar las certificaciones de este módulo, las puedes encontrar en su ficha técnica, es importante que tenga la certificación UL 1703, es una certificación de Estados Unidos para paneles solares, es importante que la tenga para utilizarlos en México. Las certificaciones IEC son certificaciones europeas pero no son aptas para México, por eso es mejor que tenga la certificación UL, ya que de esta forma nos garantiza un módulo que se ha sometido a pruebas STC (Standar test condition) de condiciones estándar y nos garantiza mejor calidad en el panel.

También para corroborar que en verdad estén certificados esos productos, puedes ingresar a la página web de UL y ahí buscar al proveedor y ver si el panel que quieres comprar está certificado, porque es importante tomar en cuenta que algunos productos de ese mismo proveedor pueden estar certificados pero otros no, debido a ello es mejor verificar.

Inversor solar sma

Inversores solares

Este dispositivo es el corazón de todo el sistema FV, convierte la corriente directa de los módulos FV en corriente alterna compatible con la red y la envía a CFE. Al mismo tiempo, controla y supervisa todo el sistema fotovoltaico.

En un sistema interconectado se puede instalar microinversores (proyectos pequeños) o inversores en cadena (proyecto mediano) o inversores centrales (proyectos grandes).

 

Microinversores vs inversores centrales (String)

La gran ventaja de un microinversor sobre un inversor central es que el sistema no se ve afectado por las sombras. Es decir si un panel es afectado por una sombra los demás paneles siguen trabajando al 100%. Si un panel está dañado todos los demás siguen trabajando. Se va a obtener el máximo de potencia de cada uno de los paneles.  Con un inversor centralizado, la total generación de energía del sistema puede decaer drásticamente si un solo panel deja de producir energía por alguna falla o sombra.

Los microinversores te permiten monitorear el rendimiento individual de los paneles solares, usualmente a través de una aplicación de un teléfono inteligente o una página web. Esto ayuda a la identificación rápida de problemas sencillos y solucionarlos.

Tiene capacidad para controlar 1, 2 o 4 módulos fotovoltaicos dependiendo de la marca.

La garantías de los microinversores van de 20 a 30 años en cambio la de los inversores centrales van de los 10 a 15 años.

 

Se recomienda instalar microinversores en proyectos de hasta 20 paneles fotovoltaicos, ya que es el máximo en donde los microinversores son competitivos en precio. Se pueden instalar más pero el precio se eleva considerablemente.

 

Una desventaja de los inversores centrales es que su potencia está limitada a cierta cantidad de módulos fotovoltaicos, en caso de querer aumentar la potencia se necesita tener otro inversor aun y cuando solo se quieran instalar 1,2 o 3 paneles. La inversión en comprar otro inversor es bastante alta.

 

La mayoría de los inversores tienen MPPTs, que significa seguidor del punto máximo de potencia, es importante que lo tenga ya que su función es buscar el balance entre Voltaje y Corriente en el que los paneles operen a su máxima potencia. Un controlador con MPPT se va a asegurar de que los paneles operen lo más cerca a ese punto de Máxima potencia, incrementando la producción de energía.

mppt inversor solar

Datos a tomar en cuenta a la hora de escoger un inversor o un microinversor:

  • Rango de potencia del módulo FV recomendado, el proveedor nos dice con que rango de potencia se puede utilizar ese microinversor, por ejemplo si nos dice el proveedor que su rango es de 250 Wp – 375 Wp y nosotros tenemos un módulo de 360 W, entonces si es apto, se pueden tomar en cuenta más datos para verificar que si sea posible el inversor adecuado para el panel pero normalmente si suele serlo si el proveedor lo pone

 

Cableado fotovoltaico: Es importante que para el cableado en la parte de CD sea un cable especial para uso fotovoltaico, ya que se encontrará sometido a temperaturas más altas y también es importante el cálculo de estos para que tengan un funcionamiento óptimo.

 

Protecciones fotovoltaicas: Es importante escoger interruptores termomagnéticos, breaker, o mejor conocidas en México como “pastillas”, estás se encargarán de proteger los equipos y los conductores en caso de alguna falla.

 

Estructura fotovoltaica: De acuerdo a la estructura es importante que sea de aluminio anodizado, debido a su resistencia y que no se corrosiona. También se necesitarán los mid clamps, estos van en medio de dos paneles y los end clamps van en las esquinas, también es importante la “puesta a tierra” se hará mediante unas láminas llamadas Weeb clip, que se colocarán en los mid clamps.

 

Medidor bidireccional, es muy importante ya que este se encargará tanto de contabilizar la energía  entregada a la red y la energía extraída de la red. Para obtenerlo es necesario ir con CFE y solicitarlo, tendrás que realizar todo un proceso administrativo con ellos y al entregar todos los datos requeridos al cabo de 13 días tendrán que ir los de CFE a instalarlo y configurarlo. No tiene ningún costo, solo se requerirá entregar todo y paciencia.

Si todo esta funcionando bien, en el medidor te debe de mostrar de lado derecho la lectura: 1.8.0 o 2.8.0. Si muestra 1.8.0 significa que estás consumiendo energía de CFE, en cambio si aparece como 2.8.0 significa que tu sistema FV está entregando energía excedente a CFE.

medidor cfe

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