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Componentes de las instalaciones solares fotovoltaicas

Un sistema solar fotovoltaico es una de las opciones que tenemos si deseamos realizar una instalación solar en nuestra vivienda. Tanto si elegimos esta como la térmica, debemos saber que cada opción tiene su propio sistema de funcionamiento. Por lo tanto los componentes fotovoltaicos de una instalación de paneles solares fotovoltaicos difieren de aquellos térmicos. Vamos a conocer más detalles sobre el sistema fotovoltaico.
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Fuente de la imagen: ©ContenidosClick.es

¿Cuáles son los componentes fotovoltaicos que componen este sistema solar?

Los módulos solares fotovoltaicos constan de diversas partes para su funcionamiento, tal y como sucede con los térmicos. Puesto que el funcionamiento es diverso según el sistema que elijamos, los componentes fotovoltaicos no son los mismos que están presentes en las instalaciones térmicas. Y cada una de estas partes es imprescindible para que puedan captar la energía solar y transformarla en un recurso que nos suministra calefacción, agua caliente sanitaria, e incluso aire acondicionado.

No obstante, existen también otros elementos complementarios a los componentes fotovoltaicos de las instalaciones solares fotovoltaicas. A continuación vamos a conocer cuáles son estos componentes fotovoltaicos de las instalaciones solares fotovoltaicas para comprender su función y cómo es posible aprovechar la radiación solar.

Módulo 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.

Regulador de carga

Estos componentes fotovoltaicos tienen la función de administrar la energía con eficiencia. Son el nexo que une los paneles solares con los demás componentes fotovoltaicos de consumo de la instalación. Permite prolongar la vida de las baterías al evitar que se sobrecargue o se sobredescargue el sistema. El factor que se tiene en cuenta es la capacidad máxima que tiene de corriente, que se mide en amperios. Proporciona a la salida la tensión continua para las instalaciones solares fotovoltaicas. Además, fija el valor de la tensión nominal a la que trabaja la instalación.

Dicho de otra manera, garantiza una carga suficiente al acumulador y evita de este modo situaciones de sobrecarga. Mientras que en la zona de descarga de las instalaciones solares fotovoltaicas, estos componentes fotovoltaicos aseguran el suministro eléctrico diario suficiente. Así se evita una descarga excesiva de la batería. Hay que tener en cuenta que, puesto que estos componentes fotovoltaicos trabajan con corriente continua, aparece la polaridad. Esto es, encontramos un polo positivo y otro negativo. Si la conexión no se establece de forma correcta, puede llegar a producirse la rotura del equipo.

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Batería

La batería de las instalaciones solares fotovoltaicas regula la energía eléctrica y está presente únicamente dichas instalaciones solares fotovoltaicas autónomas. En ellas se almacena electricidad que es utilizada en un momento posterior. Lo que se valora en estos componentes fotovoltaicos es la capacidad para el almacenaje de energía, midiéndose esta en amperios. Y proporciona energía a la instalación durante los períodos que no cuentan con la suficiente luz solar o luminosidad.

Por lo tanto, la misión de las baterías puede resumirse en tres funciones principales. La primera es la de almacenar energía durante un determinado período de días. La segunda, es la de proporcionar una potencia instantánea elevada, y por último, estos componentes fotovoltaicos fijan la tensión de trabajo de la instalación. En el mercado podemos encontrar una amplia variedad de baterías que difieren en sus características.

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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

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. 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.

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¿Qué otros componentes fotovoltaicos se necesitan en una instalación solar?

Además de los componentes fotovoltaicos que acabamos de ver, podemos encontrar otros componentes solares. Estos son los microinversores y los maximizadores de potencia. Se trata de elementos que no son imprescindibles en las instalaciones solares fotovoltaicas, ya que lo más común es utilizar los inversores de cadena. Los microinversores se montan directamente detrás de cada uno de los paneles solares. Así, convierten la electricidad de corriente continua de dichos paneles en electricidad de corriente alterna que puede ser utilizada.

Dado que estas conversiones tienen lugar a nivel modular, estaremos maximizando el rendimiento potencial de las instalaciones solares fotovoltaicas. Por otra parte, los microinversores, tal y como sucede con los optimizadores de potencia, están ubicados en cada panel. Los maximizadores no convierten la electricidad de continua a alterna, sino que optimizan la continua antes de que se envíe al inversor central. De este modo, logramos elevar la eficiencia global en mayor medida que con un inversor convencional únicamente.

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La importancia del mantenimiento de las instalaciones solares fotovoltaicas

Las instalaciones solares fotovoltaicas están sometidas de manera continua a los agentes externos. Así como a los cambios de temperatura que se dan en el exterior. Estas variaciones afectan no solo a los propios paneles sino a otros componentes fotovoltaicos, como son las conexiones eléctricas. Para evitar que puedan dañarse, es imprescindible llevar a cabo un buen mantenimiento de dichas instalaciones.

No obstante, este puede variar según la complejidad de la propia instalación, de la climatología de la zona y de la contaminación ambiental que haya en la zona en la que se encuentran ubicadas las instalaciones solares fotovoltaicas. La suciedad y la polución que se va acumulando sobre los paneles disminuye la producción de energía. El mantenimiento de los componentes fotovoltaicos incluye diferentes aspectos, que son los que detallamos a continuación:

  • Mantenimiento del campo fotovoltaico. Limpieza de la superficie para eliminar el polvo y cualquier tipo de suciedad acumulado. Debemos utilizar productos que no sean abrasivos y seguir siempre las recomendaciones del fabricante.
  • Inspección visual. Con ella podremos detectar cualquier anomalía.
  • Comprobación de la estructura de fijación. Suele utilizarse el aluminio y tornillería de acero inoxidable, por lo que no es necesario el tratamiento anticorrosivo. No obstante, debemos comprobar que no aparecen grietas, deformaciones o estanqueidad.
  • Revisión de componentes electrónicos. Incluye la revisión de los componentes fotovoltaicos de tipo electrónico, como el cuadro de corriente, los inversores o el sistema de monitorización.
  • Mantenimiento del sistema de acumulación. Consiste en la limpieza de las baterías, los bornes y los terminales de conexión. Hay que controlar también el nivel de electrolito y rellenarlo cuando sea necesario. Periódicamente también es necesaria la ecualización de las baterías, para devolverles su capacidad de almacenamiento y eficiencia.

Beneficios del mantenimiento de una instalación solar fotovoltaica

Alarga la vida útil de los paneles

Con los cuidados necesarios, pueden alcanzar los 25 años de vida útil. Puesto que la inversión se recupera en los primeros 5 años, el ahorro en el consumo es muy elevado.

Mantiene una eficiencia elevada

La suciedad acumulada y la polución pueden disminuir la eficiencia de los paneles, reduciendo la cantidad de energía obtenida.

Evitar averías

Se evitan posibles averías y el coste que eso implica en reparaciones.

Control de las baterías

El mantenimiento de las baterías permite que recuperen la capacidad de almacenamiento y eficiencia.

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Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

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¿Qué es un kit solar fotovoltaico?

Un kit fotovoltaico de autoconsumo nos permite captar la energía solar y transformarla en energía eléctrica que consumiremos en nuestra vivienda. Se emplea también un inversor o un convertidor para transformar la corriente continua de los paneles en la alterna. Los componentes fotovoltaicos del kit solar son los que vimos en apartados anteriores: panel solar, inversor o convertidos, baterías y regulador. Las ventajas que ofrecen son la sencillez de su instalación y que requieren muy poco mantenimiento.

Su vida útil es también muy larga, ya que ofrecen buena resistencia a las condiciones meteorológicas adversas. Además, es posible utilizarlo en aquellas zonas rurales que no tienen posibilidad de conectarse a la red eléctrica. Por otra parte, podemos aumentar la potencia siempre que lo consideremos necesario. Basta con instalar más paneles fotovoltaicos.

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