Términos básicos para el diseño de sistemas fotovoltaicos-paneles solares

Si usted es un instalador experimentado, puede ser que esta información no sea nueva. Sin embargo si eres nuevo en los sistemas  o paneles solares, esta información será útil.

Vamos a comenzar con los términos básicos. Esto es muy importante para el diseño porque es necesario comprender los conceptos antes de empezar a aplicar números reales a un diseño. También le ayudará con el tema comercial, ya que podrá explicar algunos conceptos básicos a los clientes curiosos.

Realizar visitas detalladas a los sitios es absolutamente crítico para el éxito de proyectos solares rentables, especialmente proyectos residenciales. Debe poder capturar toda la información que necesita para diseñar el sistema correctamente, y decirle al equipo de instalación qué se necesita.

Un proceso eficiente de visita al sitio conducirá a operaciones y empleos rentables, mientras que un proceso complejo o desorganizado puede conducir a trabajos no rentables y mucha confusión.


Irradiancia:

Irradiancia es la cantidad de radiación solar que cae sobre un área particular en un momento dado. Es una medida de potencia, es un término instantáneo que no considera el tiempo. Recuerda la diferencia entre potencia y energía.

Se mide en vatios por metro cuadrado.

Irradiación:

La irradiación es una medida de la energía solar, es la cantidad de irradiancia que cae en una ubicación a través del tiempo.

La irradiación se mide en kWh / metro cuadrado / día.

La irradiación era antes llamada insolación.

Energía solar en los EE.UU:

Los cuadros abajo demuestran la cantidad de irradiación solar que cae en varias superficies a través de los EEUU dependiendo de circunstancias meteorológicas locales. Sin embargo comúnmente esta información esta disponible para cada país.energia solar en los estados unidos

Horizontal Tilt para paneles solares:

El ángulo de inclinación desde el sol, es el ángulo desde el horizonte hasta el sol. Los módulos solares fotovoltaicos producirán la mayor cantidad de energía cuando el sol brille directamente sobre ellos, desde un ángulo de 90 grados. Por lo tanto, para los módulos fotovoltaicos fijos el mejor ángulo de inclinación será el mismo que la latitud del sitio.

Por ejemplo, si el sitio de los paneles solares está a 44 N, la mejor inclinación será de 44 grados. Sin embargo, la mayoría de los tejados y estanterías comerciales no están en 44 grados, por lo que debe aplicar factores de corrección para los proyectos que no están en perfecto tilts.

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Azimut para paneles solares:

El azimut es el número de grados del sur con respecto del sol, u otro objeto, que se enfrenta. Se utiliza cuando se diseña un sistema solar fotovoltaico porque dirigido al sur se ofrecerá la mejor producción, en el transcurso de un año. No vamos a entrar en los sistemas de seguimiento de esta serie, por lo que todas nuestras matrices se arreglarán. Sin embargo, si el objeto no está directamente al sur, tendrá que aplicar factores de corrección.azimut

Declinación magnética:

Tenga en cuenta que si está haciendo visitas al sitio con una brújula magnética tendrá que corregir sus lecturas magnéticas para encontrar el verdadero sur. El proceso es simple.

Determine su declinación mirando un diagrama como el siguiente y podrá encontrar su ubicación. Cada país deberá tener uno.declinacion magnetica

Si su localización tiene una declinación al este, usted necesitará agregar los números a su lectura. Si su ubicación tiene una declinación occidental, tendrá que restar.

ESTE – Reste. Si su lectura de la brújula era 190 grados y usted vivió en San Francisco, cerca de 17 grados de este, usted necesitaría restar 17 grados para encontrar el verdadero sur. la lectura del sur sería 173 grados.

OESTE- Añadir. Si usted vivía en Belfast, Maine (unos 19 grados al oeste) y la lectura de la brújula era de 165 grados, tendría que añadir 19 grados para obtener un VERDADERO SUR de 184 grados.

Voc:

Volts open circuit es el voltaje máximo que un módulo solar puede dar cuando no tiene carga sobre él. Voc se utiliza cuando se dimensionan las matrices solares junto con los coeficientes de temperatura para determinar los escenarios de tensión en el peor de los casos.

Vmp:

La potencia máxima de los voltios es la lectura del voltaje máximo que un módulo puede producir cuando está sometido a carga bajo condición de prueba permanente, STC, niveles de irradiación (1000 W / M2). Si nos fijamos en la curva de abajo, el Vmp estaría en algún lugar en la curva de la derecha en la curva. Será en el lugar en la curva que crea la mayor cantidad de potencia (voltios vs amperios). El número es en realidad bastante difícil de calcular exactamente y puede cambiar rápidamente de segundo a segundo con los cambios actuales.Vmp paneles solares

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Isc:

Cantidad máxima de amperios que un módulo solar podría producir. Encontrará Isc en el eje X del gráfico anterior donde no hay voltaje y, por lo tanto, no se produce energía.

Imp:

Encontrará el material de arriba en la parte posterior de cada módulo solar fotovoltaico y es una información estándar que los fabricantes y distribuidores le informarán sobre su producto. A continuación se muestra una descripción de producto para dos módulos Sharp de AEE Solar. Todos los datos son públicos y están disponibles en el sitio web de la AEE.

tabla potencia maxima

Temperatura y voltaje:

Es importante entender la relación entre temperatura y voltaje en los módulos solares con fines de diseño. Si bien la temperatura tiene un ligero impacto en la corriente, se considera que es insignificante. Sin embargo, la temperatura tiene un gran impacto en el voltaje. Cuando se determina el número máximo de módulos solares en una cadena, basándose en la ventana de voltaje aceptable del inversor, deberá tener en cuenta los rangos de temperatura más bajos esperados que pueden aumentar la tensión.

maxima temperatura modulos solares

Irradiación y corriente en paneles solares:

La irradiancia y la corriente también tienen una relación directa. La cantidad de irradiancia que cae en un módulo fotovoltaico incidirá directamente en la corriente que el módulo está produciendo.

volt vs amperios en paneles solares

Conceptos básicos de electricidad para paneles solares:

Potencia:

Medida en kilovatios (kW). La potencia se mide en un instante. La mayor parte del dimensionamiento realizado en el diseño de la energía solar fotovoltaica (conductores, inversores, fusibles, etc.) se basa en la cantidad de energía que pasará a través de un componente específico del sistema. Debido a que la potencia se mide en un instante, puede variar ampliamente en el tiempo y de minuto a minuto.

Potencia (vatios) = corriente (Amperios) X voltaje (voltios).

Energía:

La energía es el trabajo real realizado por la potencia. Es medida en kilovatios-hora (kWh). Los consumidores pagan por kWh. Es una medida de potencia en el tiempo.

Potencia (kW) X Tiempo (horas) = ​​Energía (kWh).

Corriente:

La electricidad es el flujo de electrones cargados negativamente. La corriente es la cantidad de electrones cargados negativamente en una parte específica de un circuito.

Muchas personas encuentran útil usar una analogía del agua cuando se habla de términos eléctricos. En el ejemplo del agua, es útil pensar en una presa con un tubo en la parte inferior donde el agua puede fluir hacia fuera. La cantidad de agua que puede pasar a través de una rebanada de la tubería, es decir, el área de la sección transversal de la tubería, es análoga a la corriente eléctrica.analogia corriente y agua

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Voltaje:

El voltaje es una medida de la fuerza o presión de la corriente eléctrica en un circuito. Se mide en voltios. Los electrones del mismo material QUIEREN ser homogéneos, es decir, quieren estar distribuidos uniformemente. Así, si un área tiene menos electrones que otro, los electrones se moverán en un intento de igualar. Este flujo es lo que crea un potencial de voltaje y hace que los electrones se muevan.

Para volver a usar el ejemplo de agua, si el tamaño de la tubería en la parte inferior de una presa es una medida de corriente, la altura de la presa es una medida de voltaje. mayor agua arriba de la presa crea más presión.relacion corriente analogia agua

Resistencia:

La resistencia eléctrica es la resistencia del flujo de electricidad a través de un conductor. No reduce el flujo de electrones (electrones en el circuito), pero sí reduce el voltaje (qué tan rápido van). Se mide en ohmios.

Voltaje Caída (voltios) = Corriente (amperios) X Resistencia (ohmios).

Circuito en serie:

Un circuito en serie es cuando un negativo y positivo de cada fuente de alimentación o dispositivo están conectados entre sí.

Recuerde, la corriente es constante y el voltaje se suma en circuitos en serie.circuito en serie

Circuito paralelo:

En un circuito paralelo, todos los positivos están conectados entre sí y los negativos están conectados entre sí, cada uno por separado.

En circuitos paralelos, La corriente se suma y el voltaje permanecen constante.circuitos en paralelo

Corriente alterna:

AC se refiere a corriente alterna. Se refiere a sistemas eléctricos donde la tensión y la corriente están cambiando constantemente entre positivo y negativo. Un completo «ciclo» se completa cuando la corriente vuelve al pico o a la depresión de la onda. La frecuencia se mide en hertzios (Hz) y se mide en número de ciclos por segundo. La potencia en los EE.UU. se opera a 60 Hz.voltaje AC

Corriente CC (Directa):

DC significa corriente continua. DC es el tipo de electricidad donde el voltaje y la corriente permanecen constantes en el tiempo. Las aplicaciones típicas de CC son baterías, módulos solares y turbinas eólicas.voltaje DC

 

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3 comentarios en “Términos básicos para el diseño de sistemas fotovoltaicos-paneles solares”

  1. Muy buen articulo. Explica de manera detallada pero a la vez precisa, resultando ser fácil de comprender. En mi opinión pienso que; el «Panel Fotovoltaico Celdas Policristalino de conexión a red» es la solución más elegante para tener una pequeña central de generación de energía propia. Es de fácil montaje e instalación; me llama mucho la atención por su gran funcionalidad para la generación de energía eléctrica en casetas de campo o viviendas habituales.

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  2. Muy pedagógica y útil la información, antes que nada muchas gracias por el aporte. Tengo una inquietud en cuanto a la energía que se espera que genere cada panel solar una vez se tiene las características técnicas y la información sobre radiación del sitio a instalar. Hay alguna fórmula con la que esto se pueda determinar ? Estaré trabajando con una configuración de microinversores en paralelo. Los paneles son de 320Wp y el inversor 250W.

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