SISTEMA FOTOVOLTAICO

SISTEMA FOTOVOLTAICO

junio 22, 2018 Off By nestor

Un sistema fotovoltaico es el encargado de suministrar electricidad a los hogares,en este articulo podras conocer los componentes y distintos sistemas que hay actualmente.

¿Que es un sistema fotovoltaico?

Un sistema fotovoltaico (PV) es un conjunto completo de componentes para convertir la luz solar en electricidad mediante el proceso fotovoltaico, que incluye el conjunto y el equilibrio de los componentes del sistema.



Un panel solar convierte la energía de la luz del sol en una corriente continua (CC). La corriente CC puede almacenarse en baterías o enviarse a un inversor, que convierte la corriente continua en corriente alterna (CA) para uso inmediato o distribución de red.

 

¿Còmo funciona un sistema fotovoltaico?

En pocas palabras, los sistemas fotovoltaicos son como cualquier otro sistema de generación de energía eléctrica, solo el equipo utilizado es diferente al utilizado para los sistemas de generación electromecánicos convencionales.

Sin embargo, los principios de operación e interconexión con otros sistemas eléctricos siguen siendo los mismos, y están guiados por un conjunto bien establecido de códigos y normas eléctricas.



Aunque una matriz fotovoltaica produce energía cuando se expone a la luz solar, se requieren varios otros componentes para conducir, controlar, convertir, distribuir y almacenar adecuadamente la energía producida por la matriz.

Dependiendo de los requisitos funcionales y operativos del sistema, los componentes específicos requeridos pueden incluir componentes principales tales como un inversor de corriente CC-CA, banco de baterías, controlador de batería y sistema, fuentes de energía auxiliares y, a veces, la carga eléctrica especificada (aparatos).

Además, una variedad de hardware de balanza de sistema (BOS), que incluye cableado, sobrecorriente, protección contra sobretensiones y dispositivos de desconexión, y otros equipos de procesamiento de energía.

Las baterías se utilizan a menudo en sistemas fotovoltaicos con el fin de almacenar la energía producida por la matriz fotovoltaica durante el día y para suministrarla a cargas eléctricas según sea necesario (durante la noche y en períodos de tiempo nublado).

Otros motivos por los que las baterías se utilizan en los sistemas fotovoltaicos son para operar el conjunto fotovoltaico cerca de su punto de máxima potencia, para alimentar cargas eléctricas a voltajes estables y para suministrar corrientes de sobretensión a cargas eléctricas e inversores.

En la mayoría de los casos, se utiliza un controlador de carga de la batería en estos sistemas para proteger la batería contra sobrecargas y sobredescargas.

6 Ventajas de un sistema fotovoltaico

Los sistemas fotovoltaicos son muy eficientes y su instalación tiene los siguientes beneficios:

1. La energía solar que producen es sostenible . Esto se debe a que el sol es un recurso renovable y no puede consumirse en exceso. Por lo tanto, es una fuente abundante y natural.

2 . La energía solar se puede producir en cualquier lugar. Por lo tanto, a pesar de que los países más cercanos al ecuador tienen un mayor potencial para producirlo, no está disponible solo para ellos. Se puede producir en cualquier lugar, incluso en días nublados. Por lo tanto, su disponibilidad lo hace muy valioso y útil.

3 . La energía solar es gratis . Aunque los costos de instalación son altos, no se le cobrará por la electricidad que el sistema fotovoltaico le proporcionará más adelante. Por lo tanto, la energía solar es un recurso de electricidad gratuito.

4 . El uso de la energía solar reducirá sus facturas de electricidad a largo plazo. En algunos casos, también puede generar ingresos vendiendo su energía excedente a su proveedor de energía.

5 . Tener instalado un sistema fotovoltaico en su casa aumentará su independencia y el valor de su hogar. Por lo tanto, no dependerá de recursos de energía no renovables que haya utilizado anteriormente.

6. Cuantas más casas usen energía solar, más empleos se crearán en los recursos de energía renovable. Por lo tanto, contribuirá a un mercado laboral más amplio.



A pesar de producir electricidad, la energía solar puede usarse para calentar agua o para proporcionar calor a hogares y negocios.

Por lo tanto, la energía solar térmica y calentamiento solar de agua puede ser interesante a la vista, si desea incluir la energía solar alrededor de su casa. Además, utilizando las tecnologías más recientes, como los paneles termodinámicos , el agua se puede calentar simplemente explotando la temperatura del aire ambiente.

Componentes del sistema fotovoltaico

Los principales componentes en un sistema fotovoltaico son:

  • Módulos fotovoltaicos: un sistema fotovoltaico capta la energía de la luz solar utilizando componentes especiales conocidos como módulos fotovoltaicos hechos de un material (silicio) que genera electricidad cuando se expone a la luz solar.
  • Estructura de soporte del módulo : estas estructuras soportan los módulos fijándolos a un techo (montaje en el techo) y, en el caso de techos planos, también pueden orientar los módulos para optimizar la exposición al inclinarlos hacia la luz solar.
  • Inversor : este dispositivo electrónico transforma la energía producida por los módulos (corriente continua, CC) en el tipo de corriente utilizado por los usuarios residenciales (para electrodomésticos y electrodomésticos) y los usuarios industriales (corriente alterna, CA).
  • Para salvaguardar el sistema, los inversores incorporan dispositivos de protección que activan el apagado en caso de apagón o perturbaciones de la red. Existen varios tipos de inversores, sus características difieren según si el sistema fotovoltaico está conectado a la red o autónomo.
  • Cableado eléctrico:  los cables eléctricos que transportan la energía del sistema a los usuarios.

Los componentes adicionales que ayudan a mejorar la eficiencia del sistema se están extendiendo cada vez más. Éstas incluyen:

  • Sistemas de monitorización:  permiten el control remoto de los patrones de producción y autoconsumo del sistema, así como la verificación del estado del inversor.
  • Almacenamiento de energía:  un sistema innovador que aumenta la eficiencia del sistema fotovoltaico al almacenar la energía producida durante el día para que pueda ser utilizada incluso cuando el sistema no esté generando. Esto permite a los usuarios maximizar el autoconsumo de la energía producida sin tener que alterar sus hábitos de consumo.

 

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Las células solares son muy delgadas y frágiles y se colocan entre una hoja transparente frontal y posterior, por lo general hecha de vidrio o algún tipo de plástico resistente. Para facilitar el mantenimiento del módulo, se monta un marco de aluminio alrededor.

Las matrices que contienen las celdas y los módulos se encuentran entre los componentes más importantes del sistema fotovoltaico. 

Celdas, módulos y matrices fotovoltaicas

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Un módulo fotovoltaico (módulo fotovoltaico) es un conjunto empacado y conectado que normalmente consta de 6×10 células solares. Para lograr la corriente eléctrica y el voltaje deseados, los módulos se conectan a una matriz FV.

Los sistemas fotovoltaicos modulares son flexibles y esto permite a los diseñadores crear diferentes tipos de ellos que satisfarán una amplia variedad de necesidades eléctricas.



Las células solares son muy delgadas y frágiles y se colocan entre una hoja transparente frontal y posterior, por lo general hecha de vidrio o algún tipo de plástico resistente. Para facilitar el mantenimiento del módulo, se monta un marco de aluminio alrededor. Las matrices que contienen las celdas y los módulos se encuentran entre los componentes más importantes del sistema fotovoltaico.

Equipo de montaje

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¡El montaje de sus paneles fotovoltaicos debe realizarlo un profesional con experiencia! Deben montarse para que puedan obtener la máxima exposición al sol en el transcurso de un año. Pero, aún más importante a tener en cuenta es el hecho de que podrían estar sentados allí durante 30 años o más.

Inversores de energía solar

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Los inversores solares son el tercer componente del sistema fotovoltaico y su propósito es convertir la electricidad de corriente continua (CC) generada por los módulos solares en electricidad de corriente alterna (CA), que se utiliza para proporcionar energía en nuestros hogares, así como, la transmisión local. Por lo tanto, este elemento del sistema fotovoltaico le permite obtener la electricidad que utiliza para hacer que sus electrodomésticos funcionen.

El sistema fotovoltaico generalmente tiene dos tipos de inversores: 1. Un inversor para todos los módulos (convierte energía generada por todos los módulos) o 2. Cada módulo tiene su propio microinversor.

Generalmente, un inversor para todos los módulos es más rentable y más fácil de enfriar y reparar si es necesario. Sin embargo, los microinversores pueden ser más ventajosos si algunos de los módulos están cubiertos por la sombra, ya que operan independientemente de los módulos que todavía están expuestos a la luz solar.

A excepción de estos dos tipos básicos de inversores, se desarrolló un ‘inversor inteligente’ avanzado, que permite la comunicación bidireccional entre el inversor solar y la red eléctrica. De esta forma, se puede lograr un equilibrio entre la oferta y la demanda, lo que se traduce en una reducción de costos, asegura la estabilidad de la red y disminuye la probabilidad de apagón.

Para poder medir cuánto está usando y cuánto ha alimentado la red pública, un medidor de servicios (también llamado medidor de red) está conectado al sistema fotovoltaico.

Medidores de potencia

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Los medidores de potencia convencionales son capaces de girar hacia atrás , pero las compañías de servicios generalmente cambian a un medidor digital especial para conectarse a la red. Esto se debe al hecho de que la mayoría de los clientes de energía solar recurren a la estructura de tarifas de TOU (tiempo de uso), que requiere un procesamiento más inteligente de lo que un dispositivo mecánico es capaz de hacer.

Soportes de seguimiento

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Aunque no siempre es necesario, estas piezas mecánicas mueven los paneles fotovoltaicos en el transcurso de un día, de modo que se enfrentan directamente al sol en todo momento. Los rastreadores de doble eje son ale para cambiar tanto el acimut como la elevación, mientras que los rastreadores de un solo eje solo coinciden con el azimut.

Interruptores de desconexiòn

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Los interruptores de desconexión deben montarse fácilmente por razones de seguridad, y todos deben saber exactamente cómo apagar el sistema fotovoltaico en caso de emergencia. Si se produce un comportamiento anormal en el sistema eléctrico de su hogar, apague el sistema solar inmediatamente.

Conexiones de cableado y caja de fusibles

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Aunque el cableado a la caja de fusibles principal de su casa son gastos menores de hardware, el costo de mano de obra para este trabajo representará una gran parte de su costo total para instalar un sistema fotovoltaico. Esto se debe a las leyes locales que requieren electricistas con licencia con permisos para conectar sus paneles a la red principal, así como pasar inspecciones rigurosas.

Generador de respaldo

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Si opta por desconectarse totalmente de la red, se necesitan baterías grandes si quiere estar preparado durante varios días consecutivos sin que el sol brille.

En el mercado actual, un generador de respaldo que funciona con diésel puede ser una mejor opción que un banco de baterías de gran tamaño que rara vez tiene la oportunidad de operar a pleno potencial de todos modos.

Los generadores de respaldo suelen generar CA. Esto puede convertirse en CC para almacenamiento de la batería o enviarse a través del inversor para su uso directo.

Powerwall de Tesla  aún puede revolucionar la forma en que almacenamos energía, pero por ahora, un generador de respaldo puede ser esencial.


Almacenamiento de energía solar

Para almacenar la electricidad que se obtiene a través de los paneles solares, se han agregado baterías solares al sistema fotovoltaico. Son recargables y permiten el almacenamiento de energía solar para que podamos usar la energía del sol incluso cuando el clima impide que la luz del sol llegue a las células solares.

Las baterías solares no solo nos permiten usar energía solar en ningún momento, sino que también son muy útiles para las compañías de servicios públicos. Si el sistema fotovoltaico solar está conectado a la red, la energía extra que los clientes envían a la red puede devolverse en un momento posterior con la ayuda de la batería solar.

¿Cuàntos tipos de sistema fotovoltaico existen?

Existen esencialmente dos tipos diferentes de sistemas fotovoltaicos:

  • Sistemas “conectados a la red” que coexisten dentro de los sistemas eléctricos residenciales / industriales tradicionales. Su uso puede alternarse con el de la red eléctrica tradicional, incluso cuando no hay sol, para garantizar que siempre se cumplan los requisitos de energía del cliente final.
  • Sistemas autónomos que incorporan un sistema de batería para garantizar la “continuidad del servicio”, es decir, el suministro de electricidad durante la noche o cuando no hay suficiente sol o no hay sol.

¿Cuál es la diferencia entre los sistemas térmicos fotovoltaicos y solares?

Puede preguntar si los sistemas fotovoltaicos o las plantas termosolares son la mejor opción para aprovechar la energía solar, y ese debate se ha desatado durante muchos años.

Las plantas solares térmicas usan la energía del sol para calentar un líquido (a menudo agua) o gas a altas temperaturas. La energía térmica resultante se utiliza para alimentar un generador y generar electricidad.

Los sistemas fotovoltaicos, por otro lado, convierten la luz solar directamente en electricidad. Los sistemas solares térmicos se utilizan mejor en grandes plantas de energía, mientras que los sistemas fotovoltaicos suelen ser la mejor opción para hogares y negocios. Aquí hay algunos pros y contras de cada método.

Pros térmico solar:

Las plantas solares térmicas son mejores en la distribución de energía durante las horas o temporadas fuera de las horas pico a través del almacenamiento a largo plazo de la electricidad.
La energía solar térmica es más eficiente para aprovechar la energía de la luz solar.
Los sistemas solares térmicos usan menos espacio en el techo.

Contras térmicos solares:

Las plantas solares térmicas son más caras de manejar y el calor excesivo puede causar problemas de seguridad.
La energía solar térmica se usa de manera más eficiente para calentar cosas, como calentadores de agua, y es menos eficiente como una forma de electricidad.
Los sistemas solares térmicos requieren el uso de un generador para producir electricidad.

Profesionales del sistema PV:

Los sistemas fotovoltaicos producen la mayor cantidad de energía durante el verano, cuando más se necesita para alimentar el aire acondicionado.
No hay piezas móviles y se necesita poco o ningún mantenimiento.
La tecnología PV ha estado en uso mucho más tiempo, lo que demuestra su utilidad.
La energía fotovoltaica es mucho más versátil, ya que convierte la luz solar directamente en electricidad sin generadores.

Contras del sistema PV:

El ahorro de energía tarda más en pagar el costo de la instalación.
Los sistemas fotovoltaicos tienen una menor capacidad para aprovechar la luz solar.
Los sistemas fotovoltaicos recolectan energía solo durante las horas de luz solar.

Hay muchas ventajas de la energía solar, y los sistemas fotovoltaicos son una poderosa forma de energía limpia. Un sistema fotovoltaico instalado correctamente le proporcionará una gran cantidad de energía, reducirá sus facturas de electricidad, ayudará durante los cortes de energía e incluso podrá ganar créditos de facturas de servicios públicos si envía energía en exceso a su red eléctrica local.

A través de esta increíble tecnología, puede confiar en la producción de energía respetuosa con el medio ambiente y sostenible para su familia.
Para saber cómo la energía solar puede reducir sus facturas de electricidad y obtener una cotización de instalación gratuita,