Componentes para una instalación fotovoltaica
Para cubrir las necesidades de consumo propio de electricidad, encontramos una serie de componentes que permitirán realizar una instalación fotovoltaica en una vivienda, estos componentes son:
- Paneles o módulos solares. ¿Para qué se utilizan? Son los elementos que permiten captar la radiación solar y convertirla en electricidad generando corriente continua. ¿Qué número de paneles necesitará para su instalación? Dependiendo de la potencia que necesite suministrar necesitará un número de paneles determinado. En función de la tensión nominal de suministro y la intensidad de corriente que se desee generar variará la disposición y la forma de conexión (paralelo o serie) de su instalación.
- Controlador o regulador de carga. Su misión es controlar la carga de las baterías desde los paneles generadores o módulos. También se encarga de su descarga hacia el circuito de alimentación interior de la vivienda, ya que de este modo evitará que se produzcan excesivas cargas o descargas del conjunto de baterías.
- Acumuladores o baterías. Se encargan de almacenar la energía, la cual es producida durante el día con la radiación solar y se gasta durante la noche y en largos periodos de mal tiempo o poca radiación solar. En el caso de que la instalación interior de la vivienda lo requiera, el uso de las baterías permitiría inyectar una intensidad de corriente superior a la que los propios paneles solares pueden entregar.
- Inversor o convertidor DC/AC. Los receptores y electrodomésticos de la vivienda, utilizan la corriente continua (DC) generada por los paneles fotovoltaicos, transformada en corriente alterna (AC).
¿Cuáles son las exigencias que deben cumplir los inversores en las instalaciones fotovoltaicas?
- Para reducir las pérdidas la eficiencia deberá ser lo más alta que se pueda.
- Proteger a los inversores contra sobrecargas y cortocircuitos.
- Los inversores deben llevar incorporados elementos para la desconexión automática y rearme.
- Para poder resistir los picos de arranque producidos por muchos electrodomésticos, los inversores deben soportar demandas instantáneas de potencias superiores al 150% de su potencia nominal o máxima.
- Los inversores deben incorporar un bajo autoconsumo y una baja distorsión armónica.
- Los inversores tiene que llevar incorporados el aislamiento galvánico.
- Los inversores deben contar con un sistema de monitorización y medida.
- Los inversores deberán disponer de controles manuales para poder conectarse y desconectarse de la interfaz AC de la instalación, así como controles manuales que permitan el encendido y apagado general.
Los inversores deben llevar incluidas las siguientes protecciones en sus funciones de corriente:
- Para permitir observar fallos provocados en los terminales de entrada o salida del inversor deberá llevar incluida protección contra sobrecargas y cortocircuitos.
- Para poder desconectar el inversor en caso de que su temperatura sea superior a un determinado valor umbral y se mantenga desconectado hasta que el equipo no logre llegar a una temperatura menor a la preestablecida contará con protección contra el calentamiento excesivo.
- La protección de funcionamiento modo isla se encargará de desconectar el inversor si los valores de frecuencia y tensión de la red están fuera de unos valores umbrales que permitan su correcto funcionamiento.
- Para determinar los fallos de aislamiento que puedan producirse en el inversor se incorporará protección contra el aislamiento.
- La protección contra la inversión de polaridad, facilitará la protección del inversor contra posibles cambios en la polaridad desde los paneles fotovoltaicos.
- Finalmente la carcasa o envolvente que mantiene seguro el dispositivo inversor incorporará un grado de protección mínima IP20 y un grado de aislamiento de tipo básico clase 1 para los inversores que se encuentren localizados en los interiores de un edificio y lugares inaccesibles. Para inversores que se encuentren instalados en los interiores de un edificio, pero en este caso en un lugar accesible la protección será de IP30, con un mínimo de IP65 si está instalado al aire libre.
Selección del voltaje del inversor. Inversor a 12, 24 o 48 V
Deberá tener en cuenta que si el sistema de baterías que tiene es de 12, 24 o 48V, los inversores solo funcionarán a una única tensión de entrada. El sistema de baterías recomienda que cuanta más potencia necesite disponible, mayor trabajo de tensión del sistema de baterías. De este modo se requerirán menos amperios de consumo y habrá menos pérdidas en el conjunto del sistema y los cables. Cada vez existe más variedad de inversores para adaptarse a todas las tensiones disponibles, sin embargo por norma general en 12V, la recomendación es utilizar un inversor no superior a unos 2000-3000W, para 24V como máximo de 5000-6000W y para 48V encontrará soluciones de todo tipo llegando a potencias muy elevadas.