Cuerda fotovoltaica: cómo planificar correctamente las cuerdas de su sistema solar

La planificación de un sistema fotovoltaico no comienza con el inversor y no termina con la cantidad de módulos. La planificación gradual determina si su sistema funciona de manera eficiente o si desperdicia un potencial sin explotar. Aquí puede averiguar qué hay detrás de la llamada cadena fotovoltaica y por qué es más que un simple detalle técnico.

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¿Qué es una cadena fotovoltaica?

Una cadena fotovoltaica es un circuito en serie de varios módulos solares que, en conjunto, generan una tensión eléctrica y están conectados a un inversor. Todos los módulos de una cadena funcionan como un circuito. La tensión de los módulos se suma mientras la corriente permanece igual. La correcta planificación de las cadenas es crucial para la eficiencia y la seguridad de un sistema fotovoltaico.

¿Por qué es tan importante la planificación adecuada de las cadenas?

La planificación correcta de las cadenas es crucial para que el sistema fotovoltaico funcione de manera eficiente y no cause pérdidas de energía. Los módulos mal conectados o con una orientación desigual pueden reducir el rendimiento de toda la cadena. A la hora de planificar, también se deben tener en cuenta los inversores, la sección transversal del cable y el sombreado. Una planificación bien pensada de las cadenas garantiza el rendimiento, la longevidad y la seguridad operativa de la instalación fotovoltaica.

¿Cuántas cadenas por sistema fotovoltaico?

El número de cadenas por sistema fotovoltaico depende del tamaño del sistema, la orientación del techo y el inversor. Por lo general, se utilizan de dos a cuatro cadenas, pero incluso más para sistemas más grandes. Por lo general, es útil tener una cuerda separada para cada área u orientación del techo, a fin de evitar la pérdida de rendimiento debido a la sombra o a los diferentes niveles de radiación. El número exacto se determina de forma individual durante la planificación del sistema.

¿Cuántos módulos por cadena?

La cantidad de módulos por cadena depende de la tensión del módulo, el diseño del inversor y la temperatura. En la práctica, una cadena fotovoltaica normalmente comprende de 8 a 15 módulos. Es importante que la tensión total del sistema no supere la tensión máxima de entrada del inversor. Se deben usar cadenas separadas para las diferentes orientaciones del techo para evitar la pérdida de rendimiento.

Inversores y MPPT: ¿cómo se relacionan con las cadenas fotovoltaicas?

inversores convierte la corriente continua de las cadenas fotovoltaicas en corriente alterna utilizable. El MPPT (Maximum Power Point Tracker) integrado hace un uso óptimo de cada cadena al establecer continuamente el voltaje y el amperaje ideales. Se debe usar una cadena separada para cada rastreador MPP, especialmente cuando hay diferentes orientaciones o sombras. De este modo, la planta consigue los máximos rendimientos y evita pérdidas de rendimiento.

¿Por qué 2 cadenas por MPPT?

Son posibles dos cadenas por MPPT si ambas tienen exactamente las mismas propiedades eléctricas. Esto significa: los mismos tipos de módulos, el mismo número, la misma orientación y la misma situación de sombreado. Solo entonces el MPPT puede determinar el mismo punto de trabajo óptimo para ambas cadenas. Si las cadenas difieren, el MPPT no puede encontrar un punto en común, lo que conduce a una pérdida de ingresos. Si las condiciones son diferentes, cada cadena debe recibir su propio MPPT.

Aspectos técnicos de la interconexión y el cableado

Los módulos fotovoltaicos se conectan a cadenas en serie, sumando los voltajes de los módulos individuales. Todos los módulos de una cadena deben estar construidos de forma idéntica y tener la misma orientación. El cableado se realiza con cables solares resistentes a los rayos UV, generalmente con una sección transversal de 4 mm² o 6 mm². La longitud del cable debe mantenerse lo más corta posible para evitar pérdidas.

Las líneas de cadena conducen a la caja de conexiones del generador o directamente al inversor. Los disyuntores de corriente continua y la protección contra sobretensiones son obligatorios allí. Es importante que no se supere la tensión máxima del sistema, especialmente a bajas temperaturas exteriores, ya que la tensión en circuito abierto aumenta. Un cableado defectuoso puede provocar la pérdida de energía, el riesgo de incendio o dañar el inversor.

Desafíos y fuentes de error con cadenas

Uno de los mayores desafíos de las cadenas fotovoltaicas es el sombreado parcial. Incluso un módulo sombreado reduce el rendimiento de toda la cadena. Las diferentes orientaciones o inclinaciones dentro de una cuerda también provocan pérdidas por desajuste.

Otras fuentes de error son los cables demasiado largos, las secciones transversales de los cables incorrectas, los tipos de módulos incompatibles o los inversores con un tamaño insuficiente. Además, superar la tensión permitida del sistema cuando hace frío puede dañar el sistema. Los enchufes defectuosos, la falta de protección contra sobretensiones o una tecnología de conexión deficiente también pueden reducir el rendimiento o provocar riesgos de seguridad. Por lo tanto, es esencial una planificación cuidadosa y una ejecución profesional.

Consejos para planificar y ejecutar cadenas

Las cadenas deben planificarse cuidadosamente y ejecutarse profesionalmente para que su sistema fotovoltaico funcione de manera eficiente a largo plazo. Los siguientes consejos le ayudarán a evitar los errores típicos y a optimizar su rendimiento:

• Seleccione la misma orientación e inclinación: Los módulos de una cadena deben estar orientados e inclinados de manera idéntica. Las diferencias dan como resultado amperajes desiguales y reducen el rendimiento.
• Conecta solo módulos idénticos: Utilice únicamente módulos con la misma potencia, voltaje y amperaje dentro de una cadena. La falta de coincidencia reduce la eficiencia general.
• Evite absolutamente el sombreado: Incluso las sombras leves en un módulo pueden reducir significativamente el rendimiento de toda la cadena. Por lo tanto, planifique las cadenas en zonas libres de sombras.
• Ajuste la longitud de la cuerda al inversor: Preste atención a la tensión mínima y máxima del inversor. Especialmente a bajas temperaturas, no se debe superar la tensión de circuito abierto.
• Utilice las secciones transversales de cable adecuadas: La sección transversal del cable debe coincidir con la longitud y el amperaje del cable. Los cables demasiado delgados provocan pérdidas y pueden sobrecalentarse.
• Integre la protección contra sobretensiones y el disyuntor: Cada cuerda debe estar protegida para evitar daños en caso de rayos o corrientes de falla. Los seccionadores facilitan el mantenimiento y la reparación.
• Documentar y marcar cadenas: La documentación limpia de la estructura de las cadenas ayuda a solucionar problemas y realizar el mantenimiento posteriores. Los sistemas de monitoreo también se benefician de una asignación clara.

conclusión

La planificación correcta de las cadenas fotovoltaicas es crucial para el rendimiento, la seguridad y la vida útil de un sistema fotovoltaico. Los propietarios de viviendas deben prestar atención a que los módulos sean idénticos, a que las longitudes de cadena sean adecuadas y a que tengan una orientación óptima. El sombreado y la falta de coincidencia se pueden evitar mediante el uso de cadenas independientes y varios MPPT. El cableado también debe realizarse de forma profesional y de acuerdo con las normas. Si presta atención a estos puntos, sacará el máximo provecho de su sistema fotovoltaico.

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