¿Cómo se conectan los paneles fotovoltaicos?

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Un sistema fotovoltaico conectado a la red, o sistema fotovoltaico conectado a la red, es un sistema de generación de electricidad solar fotovoltaica que está conectado a la red de suministro. Un sistema fotovoltaico conectado a la red consta de paneles solares, uno o varios inversores, una unidad de acondicionamiento de energía y un equipo de conexión a la red. Hay desde pequeños sistemas residenciales y comerciales en los tejados hasta grandes centrales solares a escala comercial. Cuando las condiciones son adecuadas, el sistema fotovoltaico conectado a la red suministra el exceso de energía, más allá del consumo de la carga conectada, a la red eléctrica[1].

Los sistemas residenciales sobre tejado conectados a la red que tienen una capacidad superior a 10 kilovatios pueden satisfacer la carga de la mayoría de los consumidores[2] y pueden inyectar el exceso de energía a la red, donde la consumen otros usuarios. La retroalimentación se realiza a través de un contador para controlar la potencia transferida. La potencia fotovoltaica puede ser inferior al consumo medio, en cuyo caso el consumidor seguirá comprando energía de la red, pero en menor cantidad que antes. Si el vataje fotovoltaico supera sustancialmente el consumo medio, la energía producida por los paneles será muy superior a la demanda. En este caso, el exceso de energía puede generar ingresos vendiéndola a la red. En función del acuerdo con la compañía energética de la red local, el consumidor sólo tiene que pagar el coste de la electricidad consumida menos el valor de la electricidad generada. Además, en algunos casos, el operador de la red paga incentivos en metálico al consumidor.

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Paneles solares en serie o en paralelo

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Todos los sistemas de energía solar funcionan según los mismos principios básicos. Los paneles solares primero convierten la energía solar o la luz del sol en energía de corriente continua utilizando lo que se conoce como efecto fotovoltaico (PV). A continuación, la corriente continua puede almacenarse en una batería o ser convertida por un inversor solar en corriente alterna que puede utilizarse para hacer funcionar los electrodomésticos. Dependiendo del tipo de sistema, el exceso de energía solar puede inyectarse en la red eléctrica para obtener créditos, o almacenarse en una variedad de sistemas de almacenamiento de baterías.

Los tres tipos principales de sistemas de energía solar1. En la red: también conocido como sistema solar conectado a la red o alimentado por la red2. Sin conexión a la red: también conocido como sistema de energía independiente (SAPS) 3. Híbrido: sistema solar conectado a la red con almacenamiento en batería

Tensión del panel solar

Cuando se conectan varios paneles solares en un sistema aislado de 12-48 voltios, hay varias opciones: en paralelo, en serie o una combinación de ambas. En este artículo, le daremos los conceptos básicos sobre el cableado de los paneles solares en paralelo y en serie.  Empecemos con una rápida comparación entre los circuitos en paralelo y los circuitos en serie.

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Los circuitos en paralelo tienen múltiples caminos para que la corriente se mueva a lo largo. Si un elemento del circuito se rompe, la corriente continuará moviéndose por los otros caminos, ignorando el roto. Este tipo de circuito se utiliza en la mayoría de las instalaciones eléctricas domésticas. Por ejemplo: cuando se apaga el televisor, no se apagan también las luces.

Cuando se conectan paneles solares en paralelo, el amperaje (la corriente) es aditivo, pero el voltaje sigue siendo el mismo. Por ejemplo, si tiene 4 paneles solares en paralelo y cada uno tiene una potencia de 12 voltios y 5 amperios, todo el conjunto tendría 12 voltios y 20 amperios.

Los circuitos en serie sólo tienen un camino para la corriente. Por lo tanto, toda la corriente del circuito debe pasar por todas las cargas. Un circuito en serie es un bucle continuo y cerrado: la interrupción del circuito en cualquier punto hace que toda la serie deje de funcionar. Un ejemplo de circuito en serie es una cadena de luces navideñas antiguas: si se rompe una bombilla, toda la cadena se apaga.

Paneles solares en serie

Para pequeñas cargas residenciales, la combinación serie-paralelo de los paneles solares es menos común (pero posible) la conexión del cableado a las baterías, la carga de CA y CC a través del controlador de carga, la batería y el SAI / inversor. Para los diferentes sistemas de cableado posibles, podemos conectar los paneles solares y las baterías en serie, paralelo o complejo es decir, la conexión en serie-paralelo de acuerdo a nuestras necesidades y el sistema diseñado.

En este tutorial, mostraremos el cableado básico de los paneles fotovoltaicos en conexión serie-paralelo a una o varias baterías, al regulador de carga, a la carga de CA y CC a través del regulador de carga y a un inversor.

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Esta disposición es necesaria cuando queremos duplicar el nivel de tensión (la tensión es aditiva y la corriente es la misma en la conexión en serie) así como la corriente de carga (la corriente es aditiva y la tensión es la misma en la conexión en paralelo) desde el panel solar hasta las baterías y otros puntos de carga. En este caso, tendremos que conectar varios paneles solares (conjunto fotovoltaico) en conexión en serie y en paralelo con las baterías y los puntos de carga.