Baterías

BATERIAS

Son dispositivos que acumulan la energía fotovoltaica durante los picos de producción y la suministran para ser aprovechada durante la noche o en días muy nublados, cuando los paneles apenas absorban energía.

Su uso disminuye considerablemente la dependencia energética de la red eléctrica.

Aseguran el abastecimiento en todo momento, mientras tengan energía almacenada, evitando los posibles cortes de suministros. 

Tipos de baterías:

  • Monolock:

    Son las más económicas y habituales. Su eficacia de acumulación está en torno al 85%. Requiere de un mantenimiento comprobando sus niveles de agua y del electrolito. Emite gases durante su funcionamiento, por lo que requiere ser colocada en habitaciones con ventilación y sin luz directa.

  • AGM:

    Es una versión mejorada de la anterior. Su malla de fibra de vidrio aumenta su estabilidad y durabilidad. No emite gases como la anterior y requiere de menor mantenimiento.

  • Estacionarias:

    Tiene una alta capacidad de descarga que no daña su vida útil. Es recomendable para usuarios que requieran picos de consumo altos (hornos, lavadoras, coches eléctricos…). Son más caras que las monolock, pero su mantenimiento es menor.

 

  • De litio:

    Son las más avanzadas actualmente. Su aprovechamiento está cerca del 100% y no se dañan al descargarse completamente. Su vida útil alcanza los 20 años, pero su precio es el más elevado.

Inversores y optimizadores

INVERSORES Y OPTIMIZADORES DE POTENCIA

Junto con el panel solar, los inversores son el otro elemento clave de una instalación fotovoltaica. El inversor transforma la corriente continua que recibe de las placas fotovoltaicas en corriente alterna, que es la que puedes usar en tu hogar, almacenar en baterías o verter a la red.

Además, el inversor proporciona información sobre el rendimiento de la instalación e indica si hay algún problema.

Existen tres tipos de inversores: 

  • Inversores string o en cadena. 
  • Microinversores
  • Optimizadores de potencia

 

Función del inversor

En esta ilustración se representa cómo las placas solares producen energía en forma de corriente continua que llega al inversor. El inversor la convierte la energía en corriente alterna, que es la utilizada para en el hogar y la forma en la que se devuelve a la red eléctrica.

Los inversores pueden ser monofásicos o trifásicos

Esta opción depende de la instalación eléctrica de la vivienda y puede comprobarse mirando en cuadro eléctrico.

  • Instalaciones monofásicas: Tienen una única corriente alterna o fase de 230v. Generalmente poseen menos de 10kW y son las que se emplean en hogares con electrodomésticos estándar.
  • Instalaciones trifásicas: Tienen tres fases distintas que dividen la instalación en tres partes. Sus potencias normalizadas suelen ser a 400v. Pueden encontrarse en industrias o en viviendas antiguas. El costo del inversor es más elevado.

 

Tipos de inversores:

Inversores en cadena

  • Más económicos.
  • Mantenimiento más sencillo y accesible al ubicarse en el sótano o garaje. 
  • Capta tanta energía como la placa menos eficiente.
  • Permiten el seguimiento del rendimiento de la instalación en su conjunto.

Microinversores

  • Más caros.
  • Mantenimiento más complejo al ubicarse en la cubierta. 
  • Son más eficientes porque no se ven afectados por las placas con sombra. 
  • Permiten el seguimiento individual del rendimiento de cada placa.

Optimizadores 

  • Combinan ambos sistemas. 
  • Es la opción económica intermedia entre las tres.
  • Reducen el efecto negativo de las sombras en el rendimiento. 
  • Permiten el seguimiento individual del rendimiento de cada placa.

Inversores string o en cadena

Son actualmente la opción más utilizada. Si la cubierta no se ve afectada por ninguna sombra y la instalación tiene una única orientación son, definitivamente, una buena elección.

¿Cómo funciona?

En una instalación en cadena, cada placa se conecta en serie con la siguiente y forma un ramal. Cada ramal se conecta al inversor, que convertirá la energía continua en energía alterna,

Al funcionar como un “conjunto” la potencia entera del ramal se ve afectada y reducida al panel que produzca menos. 

El mantenimiento de este inversor es más fácil y sencillo, por tanto menos costoso, ya que  está centralizado y su ubicación es más accesible. Normalmente se instalan en el garaje o en el sótano.

Microinversores

Están creciendo en popularidad, sobre todo si la cubierta se ve afectada por una sombra y es a dos aguas.

¿Cómo funciona?

Cada placa solar tiene un pequeño inversor instalado. Estos microinversores convierten la corriente continua en alterna desde la propia cubierta. 

Al funcionar de manera individualizada, el rendimiento en su conjunto es más eficiente. La instalación no se ve tan afectada por las diferencias de producción de cada panel. 

Además, del costo su mayor inconveniente es que para su mantenimiento hace falta subir a la cubierta.

Optimizadores de potencia

Son una tecnología que combina ambos sistemas y resulta ligeramente más económico que los microinversores.

¿Cómo funciona?

Los optimizadores se ubican en cada placa solar, pero la energía sigue enviándose a un inversor centralizado.

No convierten la corriente continua en alterna, sino que modifican el punto de funcionamiento de la curva Intensidad-Tensión de los paneles que reciben sombras. Es decir, mejoran el rendimiento del ramal en su conjunto porque no le obligan a adaptarse al panel que menos produzca.

Condiciones óptimas para la producción de energía

CONDICIONES ÓPTIMAS PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA

Te presentamos un resumen sobre las condiciones óptimas para producir energía con la instalación de autoconsumo fotovoltaica.

 

Cubiertas orientadas hacia el sur, suroeste o sureste. 

Inclinación de paneles entre 30 y 40 grados. 

La no existencia de sombras sobre la instalación. 

Días despejados y frescos.

Días largos, con mayor número de horas de luz solar.

 

Si tu vivienda no reúne estas condiciones no quiere decir que no sea rentable, ya que eso depende del consumo y del tipo de instalación que se realice. Por ejemplo, en caso de haber sombras es posible compensarlas con un optimizador de potencia, si tu cubierta es plana se puede añadir una estructura angulada que se adapte mejor a la dirección de la radiación, etc. Para resolver tus dudas contáctanos y te mandaremos una propuesta estudiada para tu caso.

La orientación solar y las sombras

LA ORIENTACIÓN SOLAR Y LAS SOMBRAS

Un factor clave para el rendimiento de la instalación es su orientación. Lo idóneo es dirigir los paneles solares hacia el sur, ya que entonces incidirá perpendicularmente recibiendo la máxima irradiación solar posible durante el día. 

Asimismo, es importante verificar que no haya sombras sobre nuestro sistema fotovoltaico.

Rendimiento según la orientación de la vivienda

A continuación, se expone un ejemplo con porcentajes aproximados del rendimiento que puede tener un panel fotovoltaico según la orientación. Aunque existen otros factores como la inclinación o las posibles sombras que, también, son significativos para calcular la eficiencia de un módulo solar. 

Para conocer la orientación de una vivienda puede consultarse a través de  Google Maps. Una vez se localiza la casa en la aplicación, la brújula de la esquina inferior derecha determina dónde está el sur.

 

Hacia el sur 100%

 

Hacia el sureste o el suroeste 95%

 

Hacia el este o el oeste 85% 

 

Hacia el norte 65%*

 

*En este caso, conviene hacer un análisis en profundidad para valorar la conveniencia de la instalación o soluciones alternativas.

Efectos negativos de las sombras

Las placas fotovoltaicas se componen por varias células solares que actúan como un conjunto. Por tanto, la existencia de una sombra sobre un panel ocasionará una pérdida de potencia de la instalación completa. Asimismo una producción desigual genera fluctuaciones de energía que pueden repercutir en el resto de elementos fotovoltaicos produciendo daños internos a largo plazo. 

Para evitar estas oscilaciones las placas solares cuentan con diodos de by-pass que protegen individualmente a cada panel. Otro elemento en que se puede invertir para reducir las pérdidas de una instalación fotovoltaica es en un optimizador de potencia o microinversores para paneles solares.

Anclaje a la cubierta

ANCLAJE A LA CUBIERTA

El sistema de fijación implica perforar y atravesar la cubierta mediante tornillos autoperforantes. Es muy importante evitar al máximo las filtraciones de agua. Para ello, se aplica una masa adhesiva o similar sobre los anclajes y se refuerza con una capa de impermeabilizadora. Normalmente el perforado se suele realizar en la parte alta de la teja por la misma razón.

Otro aspecto a tener en cuenta es el espacio entre el panel y la cubierta, que se recomienda sea de unos 8 o 10 cm. El sentido de este espacio es reducir el efecto del sobrecalentamiento de la instalación, ya que cuando un panel fotovoltaico se calienta demasiado la efectividad puede descender. 

Estructura de la instalación

ESTRUCTURA DE LA INSTALACIÓN

El soporte es un elemento clave para la instalación, ya que sostiene  a los paneles solares y a veces puede jugar con la inclinación. Están expuestas a cambios de temperatura, rachas de viento y al agua de la lluvia. 

Existen distintos tipos de estructura según la superficie (para suelo, pared, elevada, cubierta metálica, cubierta de teja, etc.), según su movilidad (fijas o regulables) y según su material (aluminio, acero inoxidable, hormigón).

 

Estructura fija co-planar:

Se utiliza principalmente en cubiertas inclinadas porque se adapta al ángulo de la caída del tejado. Lo que le aporta a la instalación una mayor adaptación visual con el entorno. Permite poner los paneles tanto en vertical como en horizontal.

 

Estructura fija inclinada:

La inclinación sirve para situarse en la posición más adecuada para recibir la radiación solar.  Tiene que soportar las tensiones provocadas por el viento (el posible efecto vela). El grado de inclinación óptimo para la latitud española oscila en los 30 o 40 grados.

Los paneles solares

LOS PANELES SOLARES

Un panel o placa solar es un dispositivo que capta la energía de la radiación solar para su aprovechamiento. Este término comprende a los colectores solares (producen agua caliente 

mediante energía térmica) y los paneles fotovoltaicos (producen electricidad mediante energía solar fotovoltaica).

1. Cómo funciona un panel fotovoltaico

El funcionamiento se basa en la célula solar fotovoltaica. Una plaza se compone de una serie de células fotovoltaicas creadas a partir de capas de silicio, fósforo y boro, que al someterse a la radiación solar generan una corriente eléctrica continua. 

2. Tipos de paneles

En el mercado hay una amplia variedad de placas fotovoltaicas, para ordenarlas podemos seguir los siguientes tres criterios: material, acabado estético y marcas comerciales.

Dicha energía mediante la conexión a un inversor se transforma en corriente alterna para su aprovechamiento doméstico.

Según material: ¿monocristalinos o policristalinos?

Todas las placas están fabricadas con células de silicio. Ahora bien, el proceso de transformación del mineral puede dar lugar al silicio monocristalino o policristalino y, de ahí, a los dos principales tipos de placas según el material. 

Ambas placas absorben la radiación solar y dependiendo del clima habitual donde se realice la instalación se recomienda uno u otro tipo. Por lo general, en los climas mediterráneos se utilizan paneles policristalinos porque le afecta menos el sobrecalentamiento.

MonocristalinosPolicristalinos
Lentitud en el proceso de calentamiento
Absorbe mejor la radiación solar
Soporta menos el sobrecalentamiento
Color negro y uniforme
Su fabricación implica un mayor costo

Rapidez en el proceso de calentamiento
Resulta ligeramente menos eficiente
Soporta mejor el sobrecalentamiento
Color azul marino y menos uniforme
Su fabricación resulta más económica

Según el acabado estético: 

La diferencia más significativa se encuentra en los paneles «all black» o en aquellos con acabado metálico. 

All Black

Metálico monocristalino

Metálico policristalino

Principales marcas comerciales: 

Entre las empresas suministradoras de paneles solares, las más corrientes están: Tenka Solar, SunPower o JA solar.