Conceptos Fundamentales y Componentes Clave de la Energía Solar Fotovoltaica

Conceptos Fundamentales de la Energía Solar

Irradiación

Cantidad de energía que incide en un espacio definido en forma de ondas electromagnéticas procedentes del sol. Se mide en **Wh/m²**.

Geometría Solar

Azimut

Ángulo que forma la proyección sobre el plano horizontal de la perpendicular a la superficie del generador y la dirección sur.

Ángulo de Inclinación

Ángulo que forma la superficie del generador con el plano horizontal.

Componentes Clave del Sistema Fotovoltaico

Célula Solar

Una unión PN con un contacto en la región P y otro en la región N que permiten el conexionado con un circuito eléctrico.

Panel Solar

Permite usar los rayos del sol como energía. Estos dispositivos recogen energía térmica o fotovoltaica del sol y la convierten en un recurso que puede emplearse para producir electricidad o calentar algo.

• Variación de Voc: La variación de la Tensión en Circuito Abierto (**Voc**) de un panel con la irradiancia varía poco.
• Variación de Isc: La variación de la Corriente de Cortocircuito (**Isc**) es bastante más grande (proporcional a la irradiancia).
• Potencia: La potencia aumenta o disminuye en función de la irradiancia.

Diodo (de Bypass)

Evita el riesgo de un daño irreversible en el módulo. Cuando hay sombreado, el diodo cortocircuita el grupo de células y el resto del módulo puede seguir generando electricidad.

Batería o Acumulador

Un dispositivo capaz de transformar energía electroquímica en energía eléctrica. Acumula energía para los momentos en que la producción es nula.

Gestión de Carga y Conversión de Energía

Regulador de Carga

Evita que las baterías se descarguen sobre los paneles y que la batería se cargue o descargue excesivamente.

Cálculo y Bornas del Regulador

Para elegir el regulador hay que calcular cuál será la máxima corriente que deberá soportar, tanto en la entrada como en su salida.

Las bornas de un regulador son:

• Panel solar
• Batería
• Inversor o cargas 12/24V

Inversor

La función del inversor es transformar la corriente continua en alterna.

Tipos de Inversores

Existen inversores de onda senoidal pura y de onda senoidal modificada.

Criterios para Elegir un Inversor

Debe cumplir con los siguientes criterios:

• Tensión acorde con la del sistema.
• Debe poder dar la potencia nominal del sistema de forma continua.

Tolerancia y Protecciones del Inversor

El inversor debe cumplir con las siguientes tolerancias y protecciones:

• Tensión no superior a ±5%.
• Frecuencia de salida no superior a ±2%.
• Protección contra tensión de entrada fuera de rango.
• Protección contra desconexión del acumulador.
• Protección contra cortocircuito en la salida.
• Protección contra sobrecargas.

Fenómenos y Capacidad de la Batería

Sulfatación

Ocurre cuando la batería se descarga demasiado durante mucho tiempo.

Gasificación

Ocurre cuando la batería está cargada y se le introduce más carga.

Capacidad (Ejemplo: 350 Ah C100)

La notación 350 Ah C100 significa que la batería puede suministrar 3,5 amperios durante 100 horas.