Esquema conexión placas solares fotovoltaicas

Cómo instalar paneles solares paso a paso

Si eres como yo, te parece que una imagen dice más que mil palabras. Lo he aprendido todo sobre cómo los paneles solares convierten la luz del sol en energía eléctrica, pero las cosas sólo encajaron cuando lo vi todo claramente expuesto en diagramas.

Es estupendo contar con representaciones visuales que nos ayuden a entender cómo funcionan los procesos científicos. Así que voy a utilizar algunos diagramas de paneles solares para mostrarte cómo funcionan las células solares y, a continuación, describir todos los elementos que componen un sistema solar doméstico completo.

La luz del sol llega a nuestro panel solar en forma de fotones, pequeñas partículas/ondas energéticas. Estos fotones transportan energía en forma de luz, calor y radiación, pero es la energía luminosa la que utiliza una célula solar.

En la parte frontal de un panel solar hay un revestimiento antirreflectante que protege la célula en su interior al tiempo que permite el paso de la mayor cantidad de luz posible. El vidrio es un material excelente para los revestimientos antirreflectantes, por lo que los paneles solares están recubiertos de vidrio laminado resistente.

El interior de una célula solar contiene un material semiconductor. El silicio es el semiconductor que utilizamos en los paneles solares domésticos. Un semiconductor es un material que a veces es un buen conductor de la electricidad y a veces no. Esta conductividad cambiante es lo que utilizamos para generar electricidad.

Panel solar en serie

Los sistemas autónomos clásicos generan electricidad en corriente continua (CC) con la ayuda de módulos fotovoltaicos. Esta energía se almacena directamente en baterías. Su carga está controlada por un regulador solar. El inversor convierte la energía de CC almacenada (12, 24 o 48 V) en corriente alterna (CA) de 230 V para suministrar electricidad a los consumidores conectados.

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La amplificación y el tipo de conexión son aspectos importantes para los componentes individuales de los sistemas eléctricos autónomos. Con las conexiones de corriente continua es muy fácil amplificar el sistema, no sólo en el lado de la generación de energía (solar, eólica, hidráulica, diésel…), sino también en el lado del consumo.

El inversor es capaz de controlar el flujo de energía variando la frecuencia de la red. En caso de generación excesiva de energía (por ejemplo, alta radiación solar y poco consumo), el Sunny Island utiliza este excedente de energía de la red de CA y carga las baterías. En los casos de escasa generación de energía (escasa o nula radiación solar y elevado consumo), el Sunny Island utiliza la energía ahorrada en las baterías y suministra la energía que falta a la red de CA.

Módulo Pv conexión en serie y en paralelo pdf

La producción de energía de un solo panel fotovoltaico suele oscilar entre los 250 y los 300 vatios con luz solar intensa. Un sistema fotovoltaico se construye normalmente a partir de un número de paneles (un conjunto), para producir una salida de energía más significativa.

Los paneles fotovoltaicos producen electricidad en corriente continua (CC), mientras que el suministro de electricidad es en corriente alterna (CA). Para convertir la CC en CA se utiliza un dispositivo eléctrico llamado inversor. El inversor se instala con interruptores en el lado de CA y de CC para poder aislarlo para su mantenimiento.

La salida de CA de la instalación solar se reconecta a la unidad de consumo principal del edificio, donde debe tener un disyuntor específico. Otro interruptor ofrece al usuario un punto de aislamiento de emergencia, y normalmente se añade un contador de energía para poder ver el rendimiento del sistema. La unidad de consumo está conectada a la red eléctrica, normalmente a través de un contador de electricidad que puede medir la exportación.

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Este tipo de instalación se denomina conectada a la red porque el suministro de electricidad para el edificio se realiza mediante una combinación de energía solar y electricidad de la red. En este tipo de instalación, el inversor debe tener una capacidad de antidesconexión, lo que significa que en caso de corte de energía, el inversor desconecta automáticamente la instalación solar, evitando así la electrificación de la red y protegiendo a las personas que puedan estar trabajando para restablecer el suministro eléctrico.

Cadena de paneles solares

Las células fotovoltaicas o células FV pueden fabricarse de muchas maneras diferentes y con distintos materiales. A pesar de esta diferencia, todas realizan la misma tarea de recoger la energía solar y convertirla en electricidad útil. El material más común para la construcción de paneles solares es el silicio, que tiene propiedades semiconductoras[2]. Se necesitan varias de estas células solares para construir un panel solar y muchos paneles conforman un conjunto fotovoltaico.

Hay tres tipos de tecnologías de células fotovoltaicas que dominan el mercado mundial: el silicio monocristalino, el silicio policristalino y la película fina. Las tecnologías fotovoltaicas de mayor eficiencia, como el arseniuro de galio y las células de unión múltiple, son menos comunes debido a su alto coste, pero son ideales para su uso en sistemas fotovoltaicos concentrados y aplicaciones espaciales[3] También hay una variedad de tecnologías de células fotovoltaicas emergentes que incluyen las células de perovskita, las células solares orgánicas, las células solares sensibilizadas por colorantes y los puntos cuánticos.

Las primeras células solares disponibles en el mercado se fabricaron con silicio monocristalino, que es una forma extremadamente pura de silicio. Para fabricarlas, se extrae un cristal semilla de una masa de silicio fundido, creando un lingote cilíndrico con una estructura de red cristalina única y continua. A continuación, este cristal se sierra mecánicamente en finas obleas, se pule y se dopa para crear la unión p-n necesaria. Tras aplicar un revestimiento antirreflectante y añadir los contactos metálicos delanteros y traseros, la célula se cablea y se empaqueta junto a otras muchas células para formar un panel solar completo[3] Las células de silicio monocristalino son muy eficientes, pero su proceso de fabricación es lento y requiere mucha mano de obra, por lo que son más caras que sus homólogas policristalinas o de capa fina.