Materiales fotovoltaicos

Materiales utilizados en instalaciones de energia solar

Los equipos de energía solar son aquellos materiales que componen un sistema de energía solar fotovoltaica, cuya finalidad es la producción de electricidad renovable a partir de la luz solar. La instalación de materiales fotovoltaicos en una vivienda permite aprovechar la energía del sol y convertirla en la electricidad necesaria para una casa o una empresa.

¿Cuáles son los equipos necesarios para una instalación de energía solar?

A continuación desgranamos la lista de equipos fotovoltaicos más habituales en cualquier construcción de instalaciones de energía solar fotovoltaica:

Paneles solares

Los paneles solares son los componentes que aprovechan y transforman la energía producida por el sol en electricidad.

Paneles solares

Un panel solar está compuesto por la agrupación de células fotovoltaicas, que son semiconductores de silicio, que por medio del efecto fotovoltaico, capturan la energía de los rayos del sol para transformarla en electricidad. Cuando se exponen al sol, los paneles solares fotovoltaicos producen energía en forma de de corriente continua, y se suelen clasificar por los vatios que producen.

La potencia de un módulo fotovoltaico puede variar ampliamente desde aproximadamente los 50W hasta los 500W, con una eficiencia media que va desde el 17% hasta el 22% en el mejor de los casos.

Cuando los paneles solares se conectan entre si forman una cadena (o string) o matriz de paneles solares. La potencia total que puede generar esta agrupación de paneles solares se calcula multiplicando el número de paneles por su potencia unitaria.

Las instalaciones más frecuentes para viviendas en España son de 3kW a 5kW, lo que se traduce en unos 10 o 12 paneles solares, en caso de estos tengan una potencia unitaria de 375W con una eficiencia entre el 19-20% por ejemplo.

Inversores

Como decíamos, los paneles solares producen electricidad en corriente continua (CC), y esta necesita ser convertida en corriente alterna (AC) para alimentar los aparatos eléctricos domésticos. Esto se consigue con la ayuda de los inversores, que regulan y adaptan la energía producida por los paneles solares a los niveles necesarios para su uso.

Los inversores son compatibles con las aplicaciones monofásicas que se encuentran en la mayoría de los hogares, y también con las trifásicas (menos frecuentes en hogares y más en empresas).

Los inversores solares conectan el sistema de paneles solares al contador eléctrico existente y de ese modo, la vivienda se puede proveer, al mismo tiempo, de electricidad de la red de distribución nacional y de la instalación o proyecto fotovoltaico.

Existen dos tipos principales de inversores para sistemas de energía solar, los inversores centrales y los microinversores.

Inversores centrales

Inversor CentralLos inversores centrales convierten en corriente continua la electricidad producida por todos los paneles solares conectados entre sí. Es decir, la salida de la cadena de paneles solares se conecta a la entrada del inversor central.

Los inversores centrales se suelen clasificar por potencia, desde 1.5kW hasta grandes inversores de 1MW para grandes proyectos. Para los inversores centrales para viviendas, se instalan en el interior y normalmente anclado en la pared.

El inversor es más eficiente cuando todos los paneles solares que están conectados a él tienen las mismas especificaciones y trabajan en condiciones similares de orientación, inclinación etc, o dicho de otro modo, que están emitiendo la misma cantidad de energía.

Microinversores

microinversor solar enphase iq7aLos microinversores se conectan a cada panel solar de forma individual, lo que permite a los técnicos controlar y analizar los niveles de producción de energía solar de cada módulo.

Esto, en principio, puede suponer un coste algo más elevado para estos componentes, pero también un mayor nivel de acceso a la información y una mayor eficiencia de la instalación.

Otras de las ventajas de los micro inversores, es que, en caso de fallo de uno de ellos, el resto de la instalación funcionará con normalidad, sin pérdida, también, al no disponer de partes móviles en su electrónica, son mucho más robustos, más eficientes y más duraderos. Y además, hay soluciones en el mercado, como el caso de Enphase, cuya garantía es de 25 años, por lo que suponen también mayor tranquilidad para el propietario de la vivienda con esta solución instalada.

Monitorización de la instalación solar

sistema de monitorizacion de energia solar

El sistema de monitorización de una instalación fotovoltaica sirve para verificar el rendimiento y el buen funcionamiento del sistema. El sistema de monitorización mostrará cuánta electricidad se está generando por hora, por día o por año así como avisar de posibles problemas o fallos ocasionales.

Almacenamiento solar

Batería de litio para respaldo de energía solarLas baterías solares pueden instalarse para almacenar energía para poder usarla más tarde o simplemente durante la noche. Básicamente, las baterías de almacenamiento permiten que un sistema fotovoltaico funcione cuando la red eléctrica no está disponible y aprovechar el exceso de producción solar que no se ha utilizado durante el día para consumirla cuando no haya sol.

Aunque no es un sistema de almacenamiento, existe lo que se denomina la facturación neta o balance neto. Esto lo que permite es, en lugar de almacenar la energía en baterías, enviar el exceso de energía a la red para obtener un descuento en la factura eléctrica a final de mes. En cómo si se utilizara la red eléctrica como nuestro sistema de almacenamiento para entendernos. En España y en Europa ya existe esta solución de balance neto.

Sistemas de soporte

Cuando se instalan paneles solares para hogares o empresas se suelen colocar en el tejado o montados sobre el suelo y para ello son necesarias estructuras o soportes.

Su función es doble, por un lado permiten instalar los paneles con la disposición necesaria, y por otro dotan de robustez al grupo de los paneles para que resistan las inclemencias del viento o la nieve según los casos.

Generalmente hay tres tipos de soportes si atendemos al tipo de ubicación:

Soportes para suelo

Soporte para suelo mixto con base de zapatas de hormigón

Los soportes para el suelo suelen estar fabricados con estanterías de aluminio o también en hormigón y suelen utilizarse en instalaciones en grandes espacios abiertos, como las huertas solares. Los soportes de suelo se fijan al suelo mediante pilares o zapatas de hormigón que deben ser realizados por personal profesional capacitado.

Soportes inclinados para tejado

 

Soportes inclinados para tejado plano sin perforación de la cubierta

Los soportes de inclinados para tejado pueden ser lastrados o con fijación para cada tipo de tejado. Los soportes inclinados son ideales para instalaciones en tejados planos, como los de los edificios comerciales, y a los que es conveniente darles esa inclinación (entre 30 y 40º) para optimizar la producción eléctrica de los módulos.

En el caso de los soportes inclinados lastrados (pueden ser de aluminio o también de hormigón), tienen la ventaja de que permiten una mínima penetración en la superficie del tejado por que no es necesaria la perforación de la cubierta. Esto es algo que no sólo es más agradable estéticamente hablando, sino que también preserva la integridad del tejado.

En el caso de que los soportes inclinados no lleven lastre, deberán ser fijados a las vigas o correas de la cubierta, y para ello se utilizarán tornillos y productos que aseguran la estanqueidad del sistema.

Montaje coplanar o superpuesto al tejado

Soporte superpuesto al tejado

El montaje superpuesto al tejado permite montar los paneles en las viviendas de forma segura y con una mejor integración estética. Es la solución ideal para los tejados inclinados y no perjudica el aspecto de la vivienda.

Autor / Redactor:

José Alfonso Alonso Lorenzo

José Alfonso Alonso Lorenzo

Profesional Fotovoltaico desde 2006.

  • Ingeniero técnico Industrial por la Escuela Politécnica de Ferrol.
  • Experto en Solar Fotovoltaica por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas de Madrid en 2009-2010.
  • Experto Profesional en Energía Fotovoltaica, por la UNED 2010-2011.
  • Gerente y Responsable de Compras en SunFields Europe desde 2010.
Content Protection by DMCA.com
Ir arriba