Un sistema fotovoltaico autónomo o aislado de la red se compone de:
- Paneles fotovoltaicos
- Regulador de carga
- Inversor
- Baterías
¿Cuáles son los componentes de un sistema fotovoltaico?
Panel Solar Fotovoltaico
Los paneles fotovoltaicos cumplen la función de transformar la radiación solar que reciben en energía eléctrica. La energía que generen dependerá principalmente de la potencia del panel, de la radiación solar y la inclinación con la que fueron instalados. Los paneles fotovoltaicos están compuestos de células de silicio. Según el método de fabricación pueden ser:
- Monocristalinos
- Policristalinos
Si bien no hay una tecnología mejor que otra, si uno quiere se preciso, se recomienda el monocristalino para climas con alta nubosidad y fríos ya que absorven mejor la radiación pero soportan menos el sobrecalentamiento. Los policristalinos se recomiendan en climas calidos ya que son menos suceptibles al sobrecalentamiento.
- Desarrollo: Más antiguo
- Eficiencia: Ligeramente mayor
- Costo de fabricación: Mayor
- Color: Más oscuro
- Clima recomendado: Frío y mayor nubosidad
- Desarrollo: Más reciente
- Eficiencia: Ligeramente menor
- Costo de fabricación: Menor
- Color: Azul marino
- Clima recomendado: Cálido y menor nubosidad
Además los paneles tienen diferentes cantidades de celdas según la potencia y la configuración, pueden ser de 36, 60 o 72 celdas. Son cada vez más utilizados los paneles de 72 celdas ya que son los recomendados para usos residenciales y superiores.
Regulador de Carga
Un regulador de carga es un dispositivo inteligente que regula y administra corriente del sistema. Su función principal es la estabilizar o regular los valores de corriente y de tensión de la energía generada por los paneles solares. En los sistemas Off Grid, con batería, también se encarga de proteger su vida útil administrando la manera y cantidad de corriente que ingresa a las mismas, evitando descargas totales y sobrecargas que dañen la misma. Otra función, no menos importante, es la de evitar que durante la noche los paneles fotovoltaicos consuman energía de la batería. Los reguladores de carga a su vez pueden ser PWM o MPPT. Los PWM (pulse width modulation o modulación por ancho de pulsos) fueron los primeros en surgir, son más económicos pero menos eficientes. Los MPPT (max power point tracker o seguidores de punto de máxima potencia) son una tecnología más moderna, más costosos para pero más eficientes. En general para sistemas de mayor tamaño comienza a justificar utilizar los regulares de carga MPPT.
Inversor
El inversor se encarga de convertir la corriente de los paneles fotovoltaicos y baterías en corriente alterna de 220 V y 50 Hertz. Esto es necesario debido a que la mayoría de los dispositivos electrónicos del hogar usan este tipo de corriente, incluso las lámparas. En los sistemas On Grid, normalmente el inversor tiene también integrado el regulador de carga, esto también se da en algunos inversores Off Grid pero es menos frecuente. El modelo de inversor es el principal elemento que define si un sistema es On Grid, Off Grid, Híbrido o Cargador.
Baterías
Las baterías no pueden descartarse en un sistema autónomo. Estas son las encargadas de suministrar la corriente cuando los paneles no generan o lo hacen de forma ineficiente. Hay de distintos tipos como las de sulfato de plomo, ión lítio, alcalinas, de níquel, etc. Lo ideal es buscar la mejor relación precio/generación/tamaño pero actualmente las más usadas son las de sulfato de plomo de ciclado profundo.
Sistema Fotovoltaico Off Grido o Autónomo
Siempre que no tengas acceso a la red te conviene colocar paneles solares fotovoltáicos. En estos casos lo más común es colocar un grupo electrógeno o generador, pero los paneles solares fotovoltáicos tienen muchas ventajas en comparación con un grupo electrógeno:
- No consumen combustible y el sol es gratis, costo operativo cero.
- No hay que hacerles mantenimiento prácticamente nunca.
- Es muy difícil que se rompan. Los paneles tienen una vida útil entre 20 y 40 años.
- No hacen ruido.
- No hace falta tener buscar, comprar y cargar combustible, La energía solo esta ahí, esperando que la uses.
- Encender un generador solo para encender un par de luces es extremadamente ineficiente, ya que consumen al menos el 40% del combustible aún cuando no alimenten ningún aparato eléctrico o uno de muy bajo consumo.
Sistema Fotovoltaico On Grid o Conectado a la Red
Un sistema fotovoltáico conectado a la red es similar a uno autónomo. Las principales diferencias están en que no necesita baterías y su inversor es más avanzado.El sistema fotovoltáico conectado a la red permite acoplar la energía eléctrica generada por los paneles solares fotovoltáicos con la energía eléctrica de la red, EPEC para el caso de Córdoba. De esta forma tenemos tres situaciones posibles:
- Generación menor al consumo: Se consume todo la energía solar y lo que falta se obtiene de la red
- Generación igual al consumo: Se consume toda la energía solar generada.
- Generación mayor al consumo: Se consume parte de la energía solar y el excedente se puede vender a la red y/o almacenar en baterías para emergencias.
Sistema Fotovoltaico Híbrido o Cargador
Los sistemas híbridos y los cargadores se encuentran entre medio de los dos anteriores. Sirven para cuando se quiere o necesita tener un banco de baterías pero al mismo tiempo se dispone de otra fuente de energía eléctrica como una red o un grupo electrógeno o generador.
¿Cuál es la diferencia entre el sistema cargador y el híbrido?
- Cargador: El inversor puede utilizar la energía de la red o el generador para cargar las baterías y alimentar los consumos.
Pero no se puede mezclar las salida del inversor con la red alternativa porque se producirá un cortocircuito. - Híbrido: Igual que el cargador pero si se puede mezclar la salida del inversor con la red porque si se puede acoplar a la red. Además también permite entregar energía eléctrica a la red.
En pocas palabras sería como un inversor On Grid que además puede almacenar energía en las baterías.
