8 elementos que componen una instalación fotovoltaica - E4e Soluciones (2024)

Al día de hoy, la capacidad de generar de manera ecológica laenergía eléctricaque consumimos en nuestros hogares y empresas es un hecho. La adaptabilidad de loscomponentes de una instalación fotovoltaicaactual facilita su disposición en tejados de casas, edificios, cubiertas de naves industriales y otros emplazamientos. De allí, que ya no se limiten a formar parte de un enorme parque de generación para alimentar lared eléctrica convencional.

Ahora, cada vez más familias, comunidades de vecinos y compañías apuestan por estas fórmulas, contribuyendo así con la disminución de lasemisiones de gases de efecto invernaderooriginadas por el uso de combustibles fósiles para generar electricidad. Asimismo, esto les proporciona un considerableahorro en sus facturas de electricidad.

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Componentes de una instalación fotovoltaica

Básicamente, loscomponentes de una central fotovoltaicaparaautoconsumoson 8, más uno opcional y apenas varían si la misma está conectada a la red eléctrica o aislada. La única diferencia entre ambos sistemas es que, en el caso de lasinstalaciones aisladas, la electricidad no utilizada puede almacenarse enbaterías solares. Por lo demás, tanto las partes de los paneles fotovoltaicos, como los componentes de instalación de ambas opciones tienen los siguientes elementos en común:

• Un conjunto depaneles fotovoltaicos.
• Optimizadores.
• Reguladores de carga.
• Inversores de corriente.
• Soportes.
• Baterías.
• Equipos de seguridad y conexión a tierra.
• Cableado eléctrico.
• Seguidores solares (opcionales).

A continuación se desarrollarán más en detalle estas partes de los sistemas fotovoltaicos con el objetivo de comprender mejor la función de cada una de las partes.

Paneles fotovoltaicos, las partes más esenciales de una planta fotovoltaica

Lospaneles fotovoltaicoscaptan la luz solar mediante lasceldas fotovoltaicasque los integran y que la transforman en corriente continua (CC). Estas celdas o componentes solares están elaboradas esencialmente con silicio enriquecido, complementado con fósforo y boro. Las capas de silicio y el fósforo suministran una carga negativa. En cambio, la de boro aporta la carga positiva. Así, cuando la radiación solarincide en las celdas, las mismas generan una carga eléctrica. Este fenómeno se denominaefecto fotovoltaico.

Cadacélula solargenera una pequeña cantidad de electricidad. Y el conjunto de células reunidas en elpanel solar proporciona una cantidad sustancial de electricidad suficiente para el autoconsumo. A modo de marco, las placas cuentan con una moldura de aluminio anodizado que potencia la resistencia mecánica y mejora su anclaje al soporte. En razón de esto, los diferentes tipos de placas solaresson los principaleselementos que componen una instalación solar.

Existen tres tipos reconocidos deplacas solares:

• Monocristalinos:Poseen los índices de eficiencia más altos y funcionan mejor que otros en condiciones de baja radiación. Como su nombre indica, lospaneles solares monocristalinosson elaborados a partir de bloques de silicio enteros. Esto hace costosa su fabricación. No obstante, su vida útil es más larga y el ahorro que proporciona acelera el retorno de la inversión. Se distinguen por su color negro.
• Policristalinos:El silicio empleado en este tipo de paneles no es hom*ogéneo. De modo que su estructura cristalina no es uniforme en toda su extensión. En consecuencia, lospaneles policristalinosson menos eficientes que los monocristalinos y se requiere una mayor cantidad de ellos para lograr determinada potencia. Puedes identificarlos por su color azul.
• Paneles solares amorfos o de capa fina:Son más económicos, pero menos eficientes que los anteriores y su vida útil es más corta. Son flexibles y se amoldan a cualquier superficie.

Optimizadores

Losoptimizadores de potenciasoncomponentes de una instalación fotovoltaicasituados entre lospaneles fotovoltaicosy el inversor. Precisamente, su función es mejorar el rendimiento de cada panel para que funcionen a su máxima potencia. Losoptimizadoresse aplican cuando un conjunto de paneles en serie presentan problemas de rendimiento. Algo que lleva al resto de módulos a funcionar a la misma potencia limitada que los paneles averiados. En estos casos, eloptimizadorpermite la independencia de paneles sin afectar al rendimiento general de la instalación.

Inversores de corriente

Es un dispositivo electrónico cuya función es convertir la corriente continua (CC) producida en los paneles a baja tensión (entre 380 y 800 voltios) en corriente alterna (CA) a 110 v. Existen dos tipos deinversores de potencia:

• Para sistemas directos conectados a la red eléctrica convencionaly que interactúan con esta. Dichos inversores permiten el consumo habitual de la energía con equipos de 110 v y no están asociados a baterías.
• Inversores para instalaciones fuera de la red o híbridas.De la misma manera, su propósito es convertir la corriente para consumirla o almacenarla en baterías y usarla posteriormente.

Las baterías son esenciales entre los componentes de una instalación fotovoltaica aislada

Tanto en lasinstalaciones fotovoltaicasaisladas como híbridas,las baterías para almacenar energíason imprescindibles. Estas facilitan la disponibilidad de electricidad en horas nocturnas y en días nublados, cuando laradiación solares baja o nula. La capacidad de almacenaje de estas baterías se mide en amperios.

Equipos de seguridad y conexión a tierra

Consisten endesconectadores de seguridadmanuales o automáticos que protegen el cableado y loscomponentes de una instalación fotovoltaicade las subidas de tensión y otros fallos del sistema. Asimismo, garantizan que la infraestructura pueda desconectarse de forma segura para su mantenimiento y reparación. En el caso de los sistemas conectados a la red, estos dispositivos suspenden la conexión para brindar seguridad a los operadores que trabajan en los sistemas de transmisión y distribución. De forma idéntica, elequipo de puesta a tierrasuministra una ruta de baja resistencia desde su sistema a la tierra para proteger elsistema fotovoltaicode las sobrecargas ocasionadas por rayos u otras averías en la instalación.

Otros componentes de una instalación fotovoltaica muy importantes

Cableado eléctrico

Aunque parezca obvio, integrar loscomponentes de una instalación fotovoltaicarequiere de una red de cableado bien distribuida. En efecto, el cableado eléctrico sirve para conectar la generación de energía desde su inicio hasta el uso final. Ciertamente, el trazado y longitud de este cableado puede variar en función del tipo de instalación. En las aisladas, los cables se limitan a transportar la electricidad hasta las baterías de almacenamiento. A diferencia de lasinstalaciones fotovoltaicas conectadas a la red, en las que la extensión del mismo aumenta considerablemente.

Soportes

Es relevante tener en cuenta que lospaneles fotovoltaicosdeben instalarse en estructuras de montaje estables que sostengan el conjunto. Es indispensable que dichos soportes mantengan las placas bien orientadas e inclinadas de la forma más adecuada para aprovechar al máximo la radiación. Por igual, deben impedir los desplazamientos de los paneles bajo condiciones meteorológicas como el viento, la lluvia o la nieve.

Seguidores solares

En realidad, losseguidores solaresson más utilizados enplantas fotovoltaicasdestinadas a la distribución mediante la red eléctrica convencional y/o las emplazadas en tierra o en grandes terrazas planas. Hablamos de mecanismos de orientación que permiten aumentar elrendimiento de los paneles fotovoltaicossegún la posición del sol. Se estima que lainstalación de seguidores solaresmejora el rendimiento en casi un 30% en algunos casos de alta incidencia de la luz solar.

En función del eje y sus ajustes respecto al sol, los seguidores solares se pueden clasificar enseguidores solares en un eje(horizontal, polar o azimutal) yseguidores solares de dos ejes(siempre perpendiculares al sol).

Si te ha parecido mucha teoría, no te preocupes, tenemos nuestro propio diccionario de autoconsumo para que puedas entender todos los aspectos de una instalación fotovoltaica.