¿Qué saber antes de invertir en un Kit Solar?

¿Qué es un Kit Solar Fotovoltaico y cuáles son sus componentes?

Un kit de generación fotovoltaico es un conjunto de elementos necesarios para la generación de energía eléctrica a partir de la radiación solar para uso domiciliario o comercial.

Esto se logra a partir de la energía del sol a través del efecto fotovoltaico que consistente en la interacción de los fotones proveniente de la radiación solar con los electrones de un material semiconductor como el silicio, presente en los paneles solares (1), la energía ahí producida debe pasar por un regulador de carga (4), que, como su nombre lo dice, regula el flujo de corriente desde los paneles hacia el inversor o baterías.

El inversor (3) transforma la energía continua producida por los paneles a corriente alterna y así permitir el uso de electrodomésticos en condiciones normales Este puede estar conectado a la red eléctrica (on grid) y sin conexión (off grid).

Para instalaciones solares aisladas, sin conexión a la red eléctrica (off grid) el kit debe incluir un sistema de almacenamiento de energía, función que cumplen las baterías (6), que almacenan de manera química la energía necesaria para abastecer las cargas cuando los paneles solares no puedan hacerlo (en la noche, días nublados o lluviosos), para sistemas fotovoltaicos se utilizan baterías de plomo-acido (gel y AGM) o de ion de litio.

 

 

 

¿Cuál es la diferencia entre panel solar monocristalino y policristalino?

Los paneles solares están compuestos por celdas de silicio, material semi conductor con mayor presencia en la corteza terrestre. Y su clasificación dependerá del proceso de fabricación que estos tengan.

Las celdas monocristalinas destacan por estar fabricadas con silicio de muy alta pureza. Por esta razón, este tipo de celdas de color negro y son más eficientes, ocupan menos espacio, permitiendo instalaciones más pequeñas. Estos paneles requieren de más silicio que las policristalinas produciéndose perdidas de material y mayor uso de energía en el proceso de fabricación.

Se ha observado que estos paneles tienen mejor rendimiento en sectores donde hay mayor radiación directa.

Los paneles policristalinos, no presentan tanta pureza y los cristales de silicio se encuentran de forma desordenada, proceso que implica una menor perdida de material y menor uso de energía para su fabricación, se caracteriza por su color azulado y por ser de mayor tamaño que las placas monocristalinas. Tienen mejor comportamiento en zonas con presencia de nubes o con mayor radiación difusa.

 

¿Qué tipo de inversores hay en el mercado y cómo elegir la potencia de mi inversor?

El inversor transforma la energía continua a corriente alterna, pudiéndolos clasificarlos según su uso On Grid u Off Grid y este último dependiendo de la forma en que hace esta transformación.

En sistemas Off Grid, los primeros inversores generaban una onda de salida de forma cuadrada, lo que producía problemas en el funcionamiento de electrodomésticos como televisores radios u otros circuitos y no permitía el uso de motores, como los presentes en refrigeradores, lavadoras, etc.

También es posible encontrar inversores de onda cuadrada modificada utilizada principalmente para uso domestico por su bajo costo, pero que puede dañar los artefactos eléctricos. Por lo irregular de la onda de salida. Su uso se recomienda solo de manera ocasional

En SoloSol utilizamos inversores de onda sinusoidal pura, idéntica a la proporcionada por la compañía eléctrica que permite el correcto uso de cualquier electrodoméstico, cuidando así de estos.

La potencia del inversor dependerá de la cantidad de artefactos eléctricos que desee conectar y la potencia (Watts) que consuma, por ejemplo, si deseo conectar 10 ampolletas de bajo consumo de 10W más 3 televisores de 100W, un refrigerador de 140W y cuatro cargadores de 15W y uso ocasional de herramientas eléctricas de 800W, nos dará la siguiente suma:

Iluminación: 10 x 10W = 100w
Televisores: 3 x 100W = 300W
Refrigerador: 140W
Cargadores de Teléfono: 4 x 15W
herramienta eléctrica: 800W
Total: 1.400W

Esto nos quiere decir que debemos elegir un inversor con potencia de salida mayor a 1.400 watts, en SoloSol trabajamos con inversores de onda pura con potencia de salida de 500W, 1000W, 2000W, 3000W y 5000W. por lo tanto para este caso recomendaríamos un kit solar con un inversor de 2000W.

 

¿Cuál es la diferencia entre un regulador de carga PWM y uno MPPT?

Un regulador de carga, regula el paso de corriente desde los paneles hacia la baterías en instalaciones Off Grid.

En el mercado existen 2 tipos de reguladores de carga, los PWM o modulación por anchura de pulso y los MPPT o Seguidor de máximo del punto de máxima eficiencia (por sus siglas en ingles).

El primero de tecnología mas antigua conecta los paneles con la batería y como consecuencia el voltaje del arreglo fotovoltaico se reduce a la tensión de carga de la batería, por lo que si los paneles generan mayor voltaje, esta energía se perderá, este tipo de reguladores se recomienda para instalaciones pequeñas (como nuestro kit de 500W) ya que nos obliga a trabajar con paneles en paralelo produciendo una alta corriente y bajo voltaje con el riesgo de calentamiento de cables, derretimiento de conectores y riesgo de quemaduras si no se dimensiona correctamente.

Los reguladores de carga del tipo MPPT, son más sofisticados y hasta un 30% mas eficientes que los de tipo PWM. Permiten trabajar con paneles conectados en serie, con mayor voltaje y baja corriente.

 

¿Qué tipos de baterías existen para sistemas fotovoltaicos desconectados de la red (off grid) y cuál es su vida útil?

Las baterías utilizadas para sistemas fotovoltaicos Off Grid son de ciclo profundo, esto quiere decir que pueden soportar descargas profundas durante muchos ciclos. Las más utilizadas son las de plomo-acido por su bajo costo a diferencia de las de ion-litio.

En sistemas domiciliarios recomendamos el uso de baterías selladas de libre mantención, como las baterías de gel y las AGM.

Las primeras tienen electrolitos gelificados, y actualmente, son las que presentan mayor vida útil entre las de plomo ácido.

En las AGM o de absorción de fibra de vidrio (por sus siglas en ingles), el electrolito es absorbido por esta fibra de vidrio reduciendo los riesgos de fuga en caso de rotura, es recomendable en instalaciones donde se necesite una alta corriente.

Las baterías de ion litio presentan la ventaja de permitir una mayor profundidad de descarga sin sacrificar la vida útil de este, el alto costo de estas limita aun su masificación.

La vida útil de una batería dependerá de los ciclos de descargas que esta ofrezca y a que profundidad se haga (porcentaje de descarga) es por esto que se considera un ciclo de descarga por día. Esta información se encuentra en la ficha técnica del producto que entrega el fabricante.

Por lo tanto, una batería de calidad tendrá mayor cantidad de ciclos de descargas.

IMPORTANTE: Las baterías representan el mayor costo de un sistema fotovoltaico off grid, por lo que es muy importante la calidad de estas.

 

¿Qué otros elementos debe tener mi instalación fotovoltaica?

Rieles de aluminio para montaje sobre techo: El mejor lugar para instalar los paneles, sin duda, es el techo. A pesar que puede costar subirlos por su gran tamaño y dificultad para manipularlos. Este lugar esta por lo general con inclinación, sin sombra y no representa riesgo de manipulación no deseada.

Para ello existen rieles de aluminio de distinta longitud, especiales para soportar los paneles solares y sujetarlos sin necesidad de perforar o dañar el panel, asegurando la duración de estos. Estos rieles deben ir anclados al techo con tornillos gruesos y con el cuidado de no generar goteras.

De no cumplirse la inclinación deseada, existen sistemas de inclinación diseñados especialmente para este propósito.

Cable: Entre paneles y regulador de carga se usa cable especial para el paso de corriente continua, conocido comúnmente como cable solar y cuenta con cubierta resistente a la radiación solar.

Si bien este cable debe ir canalizado, las zonas que queden expuestas al sol no se deteriorarán. Las medidas más utilizadas son de 4 y 6 milímetros cuadrados de sección transversal, pero el dimensionamiento del cable dependerá de la longitud, voltaje y corriente principalmente.

Para la conexión de las baterías con el inversor en instalaciones Off Grid se ocupa cable con un diámetro mayor a 25 milímetros cuadrados.

Y la energía alterna que entregue el inversor debe ser lo que estipula la reglamentación vigente, de mínimo 4 milímetros cuadrados de sección transversal para instalaciones de uso domiciliario.

Protecciones eléctricas: Toda instalación eléctrica debe estar con interruptores de corte, y para una instalación fotovoltaica no es la excepción.

Se consideran protecciones entre paneles y el inversor, también fusibles entre batería e inversor y en la salida del inversor hasta las cargas. Si bien la mayoría de los inversores traen protecciones internas para evitar daños en el equipo, se debe considerar la instalación de estas en un kit solar.