Los módulos solares son particularmente sensibles a la sombra. Incluso una pequeña sombra puede reducir significativamente el rendimiento de un sistema solar. Pero un componente discreto dentro de los módulos protege exactamente contra este problema. Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre los diodos de derivación.

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¿Qué es un diodo de derivación?

Un diodo de derivación es un diodo protector de un módulo solar que transmite la corriente a los grupos de células afectados en caso de sombreado parcial o defecto de la célula. Previene la pérdida de rendimiento y protege las células del sobrecalentamiento provocado por los denominados puntos calientes. Sin diodos de derivación, se alteraría el flujo de corriente en todo el módulo, lo que podría reducir significativamente la producción del sistema fotovoltaico.

¿Por qué son importantes los diodos de derivación?

Los diodos de derivación unen grupos de células individuales en caso de sombra parcial o defectos y, por lo tanto, mantienen el flujo de corriente en el módulo solar. Como resultado, evitan las pérdidas de rendimiento y protegen las células solares contra el sobrecalentamiento y los daños causados por los puntos calientes. Sin diodos de derivación, incluso una pequeña cantidad de sombreado puede reducir significativamente el rendimiento de todo el módulo.

Sin diodos de derivación, cualquier sombreado afectaría inmediatamente al rendimiento de todo el módulo solar, ya que todas las células están conectadas en serie. Incluso un solo elemento sombreado puede reducir el flujo de corriente en toda la cadena. Los diodos de derivación minimizan este efecto y garantizan que los grupos de células sombreados o defectuosos no reduzcan el rendimiento de todo el sistema fotovoltaico. De esta forma, garantizan la eficiencia, el rendimiento y la seguridad operativa a largo plazo.

¿Cómo funcionan los diodos de derivación?

En caso de sombreado parcial o fallo de la célula, los diodos de derivación conducen la corriente más allá de los grupos de células afectados. Se conectan de forma antiparalela a las cadenas de celdas y se vuelven conductores tan pronto como las celdas sombreadas bloquean la corriente. De esta forma, evitan que el flujo de electricidad por todo el módulo interrumpa o acumule calor, lo que puede provocar los llamados puntos calientes. De esta forma, se conserva en gran medida el rendimiento del módulo.

Diodos de derivación: por qué son importantes para los módulos solares

Los módulos solares son particularmente sensibles a la sombra. Incluso una pequeña sombra puede reducir significativamente el rendimiento de un sistema solar. Pero un componente discreto dentro de los módulos protege exactamente contra este problema. Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre los diodos de derivación.

Una visión general de las cosas más importantes

• En caso de sombreado o defectos, los diodos de derivación conducen la corriente más allá de grupos individuales de células.
• Sin diodos de derivación, incluso una pequeña cantidad de sombreado puede reducir el rendimiento de todo el módulo.
• Como regla general, se instalan tres diodos por módulo, cuyo número depende de la estructura de la celda.
• Los diodos defectuosos provocan puntos calientes, pérdida de rendimiento o incluso riesgo de incendio.
• Los diodos están firmemente integrados en la caja de conexiones y no se pueden reemplazar.
• Al planificar, preste atención a la cantidad de diodos y a las características de calidad, como las cajas de conexiones y las especificaciones de las hojas de datos.

¿Qué es un diodo de derivación?

Un diodo de derivación es un diodo protector de un módulo solar que transmite la corriente a los grupos de células afectados en caso de sombreado parcial o defecto de la célula. Previene la pérdida de rendimiento y protege las células del sobrecalentamiento provocado por los denominados puntos calientes. Sin diodos de derivación, se alteraría el flujo de corriente en todo el módulo, lo que podría reducir significativamente la producción del sistema fotovoltaico.

¿Por qué son importantes los diodos de derivación?

Los diodos de derivación unen grupos de células individuales en caso de sombra parcial o defectos y, por lo tanto, mantienen el flujo de corriente en el módulo solar. Como resultado, evitan las pérdidas de rendimiento y protegen las células solares contra el sobrecalentamiento y los daños causados por los puntos calientes. Sin diodos de derivación, incluso una pequeña cantidad de sombreado puede reducir significativamente el rendimiento de todo el módulo.

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¿Cuántos diodos de derivación tiene un módulo solar?

Un módulo solar estándar suele tener tres diodos de derivación. Cada diodo protege un grupo de células, que normalmente consta de 20 células en módulos de 60 células. Los módulos más grandes con 72 o 144 semiceldas pueden contener, en consecuencia, más diodos. El número exacto depende de la estructura del módulo e influye en la capacidad de suministro de energía del módulo cuando está parcialmente sombreado.

¿Dónde se encuentran los diodos de derivación en el módulo fotovoltaico?

Los diodos de derivación están integrados de serie en todos los módulos solares y se encuentran en la caja de conexiones en la parte posterior del módulo fotovoltaico. Allí, se conectan directamente a los grupos de células y desvían la energía cuando están sombreados. Dependiendo del tipo de módulo, normalmente hay de dos a tres diodos en la caja de conexiones, cada uno de los cuales protege un número definido de células solares. El número exacto se especifica en la hoja de datos del fabricante.

¿Qué ocurre si falla un diodo de derivación?

Si un diodo de derivación falla, la corriente ya no se puede desviar cuando está sombreado. Esto provoca pérdidas de rendimiento, un aumento de la resistencia de las células y una fuerte generación de calor en la zona afectada. Como resultado, pueden surgir puntos calientes que dañen permanentemente el módulo o, en el peor de los casos, provoquen un incendio. Un fallo suele pasar desapercibido, pero afecta a la seguridad y la eficiencia de todo el sistema fotovoltaico.

¿Cómo reconozco un diodo de derivación defectuoso o sobrecargado?

Puede reconocer un diodo de derivación defectuoso o sobrecargado por pérdidas repentinas de energía, diferencias inusuales de temperatura en el módulo (por ejemplo, debido a la termografía) o mensajes de error en el sistema de monitoreo. Un daño visible en la caja de conexiones o un olor perceptible también pueden indicar un defecto. En tales casos, el sistema fotovoltaico debe ser suministrado por un Empresa especializada comprobada convertirse.

¿Cuáles son los riesgos sin diodos de derivación?

Sin diodos de derivación, un módulo solar queda desprotegido en caso de sombra parcial o defectos en las células, lo que puede provocar importantes pérdidas de seguridad y rendimiento. Los riesgos más importantes son:

• Caída de rendimiento en todo el módulo: Dado que las células solares están conectadas en serie, una célula sombreada tiene un efecto en el flujo de corriente de todo el módulo.
• Formación de puntos críticos: Las celdas sombreadas absorben la electricidad en lugar de entregarla, se calientan fuertemente y pueden dañarse.
• Sobrecalentamiento del módulo y riesgo de incendio: El sobrecalentamiento de las celdas aumenta el riesgo de daño térmico e incluso de quemadura.
• Envejecimiento más rápido de los módulos: La tensión térmica permanente provoca fatiga del material y acorta la vida útil.
• Fallo de cadenas completas: Un sombreado intenso sin diodos de derivación puede afectar al funcionamiento no solo del módulo afectado, sino también de toda la cadena.

¿Se pueden adaptar los diodos de derivación?

Por regla general, los diodos de derivación no se pueden adaptar, ya que están firmemente integrados en la caja de conexiones del módulo solar. La instalación posterior es técnicamente compleja y no tiene sentido desde el punto de vista económico. Si faltan diodos de derivación o están defectuosos, generalmente es necesario reemplazar todo el módulo o la caja de conexiones por parte de una empresa especializada.

¿Cómo interactúan los diodos de derivación con el MPPT y los inversores?

Los diodos de derivación son compatibles con MPPT (rastreador de puntos de máxima potencia)manteniendo el flujo de corriente estable cuando está parcialmente sombreado. Tan pronto como se sombrean los grupos de células individuales, los diodos redirigen la corriente para que el MPPT pueda encontrar un punto de funcionamiento óptimo para la parte restante del módulo. Como resultado, se mejora el rendimiento energético incluso en condiciones adversas y se minimizan las pérdidas de rendimiento.

¿A qué debe prestar atención al comprar y planificar?

Al comprar y planificar un sistema fotovoltaico, los diodos de derivación deben considerarse cuidadosamente, ya que son decisivos para la protección y el rendimiento de sus módulos. Estos puntos son especialmente importantes:

• Compruebe la cantidad de diodos de derivación: Cuantos más grupos de células estén protegidos por diodos individuales, menor será la pérdida de energía cuando estén sombreados. Asegúrese de que el módulo tenga al menos 2 o 3 diodos.
• Identifique los riesgos de sombra en el techo: Las chimeneas, las buhardillas o los árboles pueden dar sombra regularmente a las áreas individuales de los módulos. En tales casos, es particularmente importante una buena división de los grupos celulares y el funcionamiento de los diodos de derivación.
• Lea atentamente la hoja de datos del módulo: La hoja de datos debe contener información clara sobre la cantidad y el tipo de diodos de derivación. Si faltan, esto puede indicar una tecnología de módulo inferior.
• Preste atención a la calidad de la caja de conexiones: Los diodos de derivación están instalados en la caja de conexiones. Debe estar bien hecho, ser resistente a la intemperie y al calor para evitar defectos.
• La supervisión y el mantenimiento permiten: Confíe en un sistema que pueda detectar caídas de rendimiento. Esto permite identificar y reparar los defectos de los diodos en una fase temprana.
• Pregunte específicamente al instalador: Aclare con la empresa especializada cómo se tiene en cuenta el sombreado, cuántos diodos de derivación contienen los módulos seleccionados y si se pueden reemplazar en caso de fallo.

Conclusión: ¿Cuándo tienen sentido los diodos de derivación?

Los diodos de derivación siempre son útiles cuando las áreas individuales de los módulos pueden sombrearse temporalmente. Protegen los módulos de los puntos calientes y garantizan el flujo de electricidad a pesar de la sombra parcial. Como resultado, contribuyen de manera significativa a la longevidad y la estabilidad del rendimiento de la planta. Por lo tanto, los propietarios de viviendas deben prestar especial atención a los módulos bien equipados con diodos de derivación integrados y tener en cuenta el sombreado desde la fase de planificación.

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