¿Cuáles son los componentes de un sistema solar fotovoltaico?
Es importante comprender los productos o componentes que permiten que un sistema de energía solar funcione correctamente. Cualquier propietario potencial de un sistema de energía solar debe tomarse el tiempo para comprender qué resume un conjunto fotovoltaico y cómo funcionan esos componentes para permitir la generación eléctrica para las necesidades energéticas. Un sistema de energía solar es un sistema de generación de energía renovable que recolecta energía fotovoltaica del sol y la convierte en energía eléctrica utilizable. Estos sistemas, que a menudo se encuentran en forma de conjuntos fotovoltaicos en tejados, pueden variar en tamaño y son capaces de alimentar diferentes tipos de propiedades, como áreas residenciales, comerciales y de gran escala.
Los sistemas fotovoltaicos se pueden utilizar en múltiples aplicaciones: los conjuntos estándar, como los montados en el tejado o en el suelo, sirven para generar energía para una residencia o edificio, mientras que otros sistemas no tradicionales se pueden utilizar para alimentar otros objetos o funciones (como satélites espaciales, calculadoras, portátiles). o vehículos). Es importante recordar que cada sistema es único en tamaño y estructura, por lo que la aplicación de un conjunto fotovoltaico será diferente de otro.
Los sistemas de energía solar residenciales o comerciales estándar constan de un conjunto principal de componentes (paneles solares, inversores, interruptores de desconexión de CC/CA, medidores, cableado, bastidores y montaje), que generalmente están conectados a la red. Algunos sistemas requieren que se agreguen componentes adicionales al conjunto básico para funcionar (controladores de carga, baterías, balanceadores de sistemas adicionales y más), estos generalmente están fuera de la red.
Paneles solares
Los paneles solares o módulos fotovoltaicos son los componentes más comúnmente conocidos de un conjunto fotovoltaico. Compuesto principalmente por células solares, marcos y vidrio; Los paneles solares funcionan recolectando y aprovechando la energía fotovoltaica del sol y proporcionando esa energía en forma de “corriente continua” (CC) a un componente inversor o convertidor (en algunos casos, puede ser un controlador de carga).
La corriente continua generada por un módulo solar es una corriente eléctrica que fluye en una dirección constante. Este tipo de energía generalmente no se puede utilizar fácilmente para demandas eléctricas estándar y debe traducirse a energía de “corriente alterna” (CA) antes de que pueda usarse para dispositivos eléctricos estándar dentro de una casa o edificio.
Los paneles solares se componen de dos tipos de células solares más conocidos, policristalinas y monocristalinas. La diferencia está en cómo se recolectan, desarrollan y forman los cristales de silicio en los lingotes u obleas, cada uno de los cuales crea una apariencia y un color diferentes. Se sabe que ambos tipos de células fotovoltaicas son eficaces en su capacidad general para producir electricidad solar.
Reguladores de carga
Los controladores de carga funcionan para regular la carga eléctrica y limitar la velocidad a la que se agrega o extrae corriente eléctrica de las baterías. Trabajan para controlar el voltaje y los vatios de los paneles solares; por lo tanto, pasa por una energía más estable, evitando la sobrecarga y protegiendo contra la sobretensión, que puede dificultar y reducir el rendimiento o la vida útil de la batería.
Los controladores de carga vienen en varios tipos de tamaños y tecnologías que normalmente permiten que un sistema fuera de la red (banco de baterías) funcione correctamente. Estos dos tipos de tecnologías son MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia) y PWM (modulación de ancho de pulso). Los controladores de carga se utilizan a menudo dentro de un sistema de energía solar híbrido o fuera de la red con respaldo de batería.
Un conjunto de controladores de carga es importante para mantener la integridad de la batería con un sistema que los utiliza. Debido a la naturaleza sensible de los componentes del almacenamiento de energía, es fundamental regular su actividad continua para lograr la vida útil más larga posible y ayudar a reducir los costos futuros de mantenimiento y conservación.
Inversor
Los inversores (o convertidores) toman la energía de CC generada por un panel solar y la procesan convirtiéndola en energía de CA; la energía resultante luego se puede enviar a un interruptor o báscula de componente del sistema y está disponible para su uso estándar. Los inversores se pueden colocar después de un controlador de carga y un banco de baterías en algunos sistemas de energía fuera de la red.
Los inversores vienen en diferentes tipos de tamaños y utilizan diversas tecnologías para permitir la eficiencia en la función de producir energía de CA. Los inversores más comunes son; Inversores de string, inversores centrales, microinversores e inversores de batería. Cada uno tendrá características mecánicas y técnicas diferentes.
Los inversores de cadena se pueden cablear para que una fila de paneles solares se conecte a una de varias cadenas dentro del inversor para acomodar una serie de módulos, mientras que los microinversores generalmente se montan en la parte posterior de cada panel o (cualquier otro panel) para convertir la energía. por módulo a la alimentación de CA.
Cada tipo de inversor no es necesariamente mejor que otro, ya que cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas y sus tecnologías se utilizan específicamente para fines de aplicación en determinadas circunstancias.
Supervisión
Los componentes del equipo de monitoreo generalmente están conectados a un fabricante de inversores simultáneo y muestran y transmiten análisis de información de energía del sistema a una consola de producto o dispositivo conectado a la web a través de su software patentado. Los componentes del equipo de monitoreo pueden integrarse en un inversor o, en algunos casos, conectarse a otro componente de un conjunto fotovoltaico.
La tecnología de monitoreo puede mostrar información que va desde la energía generada por los paneles solares hasta datos en tiempo real, detección inmediata de fallas y resolución de problemas, hasta datos de rendimiento energético durante un período de tiempo específico.
Un sistema de monitoreo integral puede ayudar al operador del sistema a comprender mejor cómo funciona el sistema de energía solar (y las medidas que se pueden tomar para aumentar mejor los rendimientos, la productividad, el mantenimiento y otras variables) en tiempo real o durante la duración del sistema.
Equilibrio del sistema
Los componentes de Balance of System funcionan para combinar otros productos eléctricos dentro del sistema, combinando y proporcionando así una variedad de opciones de distribución y control de energía para cualquier conjunto fotovoltaico. caja-combinadora.png
Comúnmente, la mayoría de los elementos que componen los productos de Balance of Systems incluyen: interruptores de desconexión CC/CA, cajas de conexiones, cajas de combinación, disyuntores, fusibles, centros de carga, paradas rápidas, dispositivos contra sobretensiones, entre otros componentes que pueden variar de un sistema a otro. sistema. Estos componentes diferirán según el sistema de energía solar individual, ya que algunos sistemas necesitarán más o menos control y distribución de energía según su aplicación.
Cada conjunto fotovoltaico requiere que haya una variedad de opciones de control y protección de energía disponibles en todo momento, tanto para la seguridad o integridad del sistema como para permitir el mantenimiento de emergencia en caso de incendio u otro problema potencial que pueda surgir. El control de potencia es necesario en cualquier sistema de generación eléctrica.