Requisitos generales para la instalación de un sistema de paneles solares
La energía verde, la energía solar limpia y renovable, es la mejor alternativa para los consumidores residuales e industriales de todo el mundo. Minimiza el coste general de funcionamiento y la contaminación ambiental por carbono. El porcentaje de transformación de fuentes de energía regulares a energía verde, especialmente energía solar, está creciendo rápidamente en EE. UU., la UE, China, Oriente Medio y Asia.
Sistema de paneles solares
El panel solar (también conocido como célula fotovoltaica o célula solar) es un dispositivo que absorbe fotografías de la luz solar y las convierte en energía eléctrica.
En los últimos años, el concepto de sistema de red inteligente y sin red está cada vez más extendido y los consumidores optan por energías limpias como los sistemas de energía eólica y solar para eliminar o, al menos, reducir la dependencia de la energía regular del proveedor de electricidad y reducir el costo general de funcionamiento. también. Un sistema de energía solar eficiente y con garantía por muchos años permitirá recuperar el coste inicial y obtener energía gratuita.
Componentes principales de un sistema de paneles solares
A continuación se detallan los componentes y dispositivos básicos y generales que se necesitan para la instalación de un sistema de paneles solares en el hogar. Los detalles de cada dispositivo se proporcionan debajo de cada sección.
(1) Panel solar
El panel solar, también conocido como célula solar o célula fotovoltaica, es la columna vertebral del sistema de energía solar. Existen algunos tipos de paneles solares como los policristalinos y monocristalinos. Los paneles solares monocristalinos son más eficientes y un poco caros en comparación con los paneles solares policristalinos. Los criterios de selección para un panel solar son diferentes, es decir, espacio, garantía, eficiencia, tipo de tecnología, costo, etc. Tenga en cuenta que la producción es el rey al seleccionar un panel solar adecuado para una instalación de energía solar residencial.
En general, el panel solar está conectado directamente al controlador de carga, pero existen diferentes conexiones de conjuntos de paneles solares, como conexiones en serie y en paralelo, que dependen del cálculo de carga y los requisitos de energía específicos para electrodomésticos, conexión del banco de baterías, espacio de la superficie del techo, clima. y horas pico de sol.
Puede encontrar fácilmente la cantidad de paneles solares necesarios y la corriente de carga de la batería y seguir la guía paso a paso para la instalación de paneles solares con clasificación de inversor y energía de respaldo de las baterías según los requisitos de carga.
En la figura siguiente, se muestra un panel solar de 120 vatios, 12 V y 10 A que produce un suministro de 12 V CC para la carga directa de la batería y la carga CC se puede conectar directamente a través de él mediante un controlador de carga.
(2) Controlador de carga
Como sugiere el nombre, un controlador de carga (también conocido como regulador de carga) es un dispositivo que se utiliza para regular el voltaje y la corriente de los paneles solares conectados a las baterías. El objetivo principal de un controlador de carga es evitar la sobrecarga de las baterías (lo que también puede provocar daños a la batería) a través de paneles solares, ya que los paneles solares de 12 V proporcionan 17-20 V en caso de que no haya carga o esté a plena luz del sol. La razón detrás de esta escena es que la fabricación diseña un panel solar para diferentes climas y entornos, de modo que obtenga el voltaje nominal máximo en caso de nubosidad, poca luz solar y neblina intensa, etc.
Hay varios tipos de controladores de carga disponibles en el mercado, como los siguientes:
- Simple – Controladores de carga de 1 y 2 etapas: El relé y la resistencia en derivación se utilizan para controlar el voltaje en una o dos etapas para desconectar el panel solar de la batería en caso de sobrevoltaje.
- PWM (Modulación de ancho de pulso) – Controladores de carga de 3 etapas: Se basa en pulsos con modulación y corta el circuito de la batería del panel solar conectado a la célula fotovoltaica en caso de sobrecarga.
- Controladores MPPT (Seguimiento del punto de máxima potencia): MPPT es un convertidor de CC a CC en el caso de que se coloquen paneles solares en el banco de baterías. Optimiza y regula los niveles más altos de voltaje de CC del panel solar y los convierte al voltaje más bajo optimizado y regulado para cargar la batería. Son un poco caros pero más eficientes. Proporcionan entre un 10 y un 30 % más de energía a la batería con una eficiencia del 94-98 %.
En la figura siguiente, se muestra un controlador de carga MPPT de 5 a 100 amperios que se puede utilizar para un banco de baterías de 12 a 48 V y la clasificación máxima para el sistema de paneles solares es 170 A, 150 V.
(3) Batería
Las baterías se utilizan para el almacenamiento de carga de respaldo. Existen diferentes tipos de baterías que se utilizan en los sistemas de energía solar para almacenamiento y funcionamiento de respaldo durante la noche cuando la energía directa de los paneles solares no está disponible. La conexión en serie, paralelo o serie-paralelo del banco de baterías depende del diseño del sistema, es decir, la configuración del sistema de 12 V, 24 V o 48 V. En caso de nubes y sin luz solar, el banco de baterías se puede cargar mediante suministro de CA desde la red eléctrica mediante un inversor para su uso posterior.
La siguiente figura muestra un 150Ah, 12V. La batería está conectada directamente al controlador de carga, que controla las corrientes de carga entrantes y el voltaje de la celda fotovoltaica conectada al controlador de carga para almacenamiento y operación de respaldo.
(4) Inversor/UPS
El inversor es un dispositivo que convierte la fuente de alimentación de CC en fuente de alimentación de CA. El inversor y convertidor conocido como UPS (fuente de alimentación ininterrumpida) se utiliza para convertir el voltaje de CC a CA para electrodomésticos que funcionan con CA. UPS también se utiliza para convertir CA a CC para cargar la batería desde una fuente de alimentación de CA directa.
Hay muchos tipos de inversores disponibles en el mercado según sus necesidades, como los siguientes:
- Inversor Centralizado o String con menos costo pero ineficiente.
- Optimizador de energía Se utiliza para convertir CC a CA y se conecta al inversor central.
- Microinversor con un funcionamiento suave y confiable incluso con poca luz solar pero costoso.
La siguiente figura muestra un inversor de 1000 vatios, 12 V CC a 110 VCA y 230 VCA. Está conectado entre la batería y la carga para convertir la salida de la batería (12 V CC a 230 V CA) a nuestros electrodomésticos que funcionan con 230 V CA. La segunda ranura es para equipos operados con 110-120 VCA.
¿Cuál es el mejor panel solar para el hogar y cuánto cuesta?
Los paneles solares monocristalinos son una mejor opción que los policristalinos, pero son un poco caros. La decisión final depende de muchos factores, como la región y el entorno, las horas de sol, los requisitos de carga y los tipos de baterías utilizadas en el sistema, etc. Ya hemos discutido el tema en detalle, ya que depende de muchos factores, como la carga, el espacio y el entorno. , tecnología, horas de respaldo, etc. y todos estos factores deben considerarse al Seleccionar un sistema de instalación de paneles solares adecuado. según los requisitos. La publicación se puede ver aquí.
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