Cálculo de la potencia de paneles solares fotovoltaicos

España actualmente es el primer país europeo productor de células y paneles fotovoltaicos. Por lo cual, la integración del país en el sistema fotovoltaico es muy estrecha, haciendo que sea de suma importancia conocer la forma más efectiva para realizar el cálculo de la potencia de paneles solares fotovoltaicos.

Así mismo, España dispone de las más avanzadas tecnologías, posicionándose de esta manera en el tercer puesto a nivel mundial, después de Estados Unidos y Japón.

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¿Cómo calcular paneles solares fotovoltaicos?

Energía generada por paneles solares

Para realizar el cálculo de la potencia de paneles solares fotovoltaicos durante un día es necesario usar la siguiente ecuación: Epanel = Ipanel · Vpanel · HSP · 0,9 [Whd].

Siendo, Ipanel y Vpanel la corriente máxima y tensión máxima del panel, HSP las horas de mayor asoleamiento o las horas sol pico, y 0,9 sería el coeficiente de rendimiento del panel solar. La energía resultante se traduce como [Whd]. Esta fórmula se aplicaría para la energía generada por un solo módulo solar.

Por otro lado, si lo que deseamos es conocer la energía generada por una instalación solar que posea varias placas solares se deberá aplicar la siguiente fórmula: Egenerador-fotovoltaico = Igenerador-fotovoltaico · Vgenerador-fotovoltaico · HSP · 0,9.

En este caso, la corriente sería la máxima resultante de la agrupación de los módulos fotovoltaicos, los cuales se conectan en paralelo de cada rama, y la tensión sería la que se da como resultado de la suma de tensiones de cada rama conectados en serie.

Conexión en serie y paralelo

En la mayoría de los proyectos se hará necesario agrupar varias placas en serie o paralelo para así obtener los niveles de tensión y corriente deseados. Para este tipo de conexión, hay tres opciones posibles:

  • Conexión en paralelo: se conectan todos los módulos por los polos positivos y, por separado, por los polos negativos, aumentando así la corriente generada en la rama pero manteniendo la misma tensión que la de uno de los paneles que componen la rama.
  • Conexión en serie: se conecta el polo positivo de un módulo con el negativo del siguiente, y así sucesivamente con los paneles que sean necesarios, logrando de esta manera el aumento de la tensión y mantener el mismo valor de corriente generada. Teniendo en cuenta que siempre deberán ser conectados paneles de las mismas características unos con otros.
  • Conexión mixta: consta de ramas conectadas en serie y en paralelo a la misma vez, siendo esta opción utilizada cuando se busca generar corrientes y tensiones muy específicas.

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Tipos de conexiones solares fotovoltaicas

Sin conexión a la red eléctrica (aisladas) y conectadas

Son aquellas que no están conectadas a ninguna red eléctrica de distribución, la misma se genera y se consume en el mismo punto. Normalmente se incluyen las baterías para el almacenaje de energía hasta el momento de consumo.

La instalación más común para este tipo de sistema con baterías son las viviendas aisladas.

Las redes conectadas de auto consumo son la conexión más utilizada en el mundo, ya que alimenta durante el día la casa o edificio donde se instala. Es importante destacar, que este tipo de instalación no usa baterías, aunque su integración es válida.

En caso de que los paneles produzcan más energía de la consumida, esta es entregada a la red eléctrica para el beneficio de otra casa o edificio. En el caso contrario, de que se consuma más de lo que se produce, la energía será tomada de la red eléctrica.

Directos o de uso diurno DC-DC y con almacenamiento de energía

Su funcionamiento consta de la conexión de aparatos eléctricos al panel solar, funcionan de día cuando el panel solar recibe la radiación solar. El almacenamiento se basa en almacenar en baterías la energía generada por los paneles solares para posteriormente ser usada en el día y en la noche. Esta puede ser para abastecer de energía a cargas de corriente directa (DC) o cargas de corriente alterna (AC).

Sistemas de energía solar híbridos

Se caracteriza por su integración a una fuente energética externa a los paneles solares. Generalmente se usa un inversor de potencia híbrido que une la energía producida por los paneles solares, la almacenada en baterías y la de otra fuente externa, la cual puede ser una turbina eólica, un generador de diésel o la red eléctrica.

En este artículo encontrarás más información acerca de este sistema. Si te podemos adelantar que son sistemas que se están poniendo de moda por su versatilidad. Esto del aprovechamiento máximo es una constante en las energías renovables, pues se trata de optimizar todo lo que se pueda.

Placa solar PID Free: ¿Qué es?

Es una certificación que declara que el panel solar a instalar no posee o está libre del efecto de degradación por potencial inducido, el cual puede disminuir el rendimiento de un equipo hasta en un 30%.

El proceso de ensayo para su comprobación consiste en someter al panel a diversas pruebas de laboratorio como:

  • Registrar la curva I-V del panel solar.
  • Realización de una captura con cámara termográfica del panel, para verificar si las células presentan algún tipo de degradación.
  • Se introduce el panel o paneles a una cámara a temperaturas de 85°C y 85% de humedad.
  • Se aplica tensión entre los polos positivos y negativos del panel, indicada en la máxima tensión admisible correspondiente a la documentación técnica del panel.
  • Los paneles se mantienen en esas condiciones durante 48 horas.
  • Cumplidas las 48 horas, se repite el registro de la curva I-V del panel y la imagen termográfica.
  • Si el panel no sufre degradaciones mayores a un 5%, será declarado como libre de efecto PID.

¿Qué lo causa?

Es causado por corrientes de fuga entre células del panel solar y sus componentes. Influye la interacción de varios factores, como podrían ser:

  • Condiciones ambientales, intensificándose en climas cálidos y húmedos.
  • Condiciones eléctricas del sistema fotovoltaico, como lo sería una tensión alta en las series, lo cual aumenta la posibilidad en la aparición del efecto.
  • La calidad del panel solar.
  • La calidad de las células del panel solar.

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