Configuración y Optimización de Generadores Fotovoltaicos: Conexiones y Protecciones

Conexionado de Módulos Fotovoltaicos

El conjunto de módulos de un sistema se denomina generador fotovoltaico. Para realizar una conexión correcta, es fundamental que todos los módulos sean idénticos.

• Conexión en serie: Aumenta la tensión.
• Conexión en paralelo: Aumenta la intensidad.

Tipos de Conexión

Conexión Serie (String)

En esta configuración, la intensidad del generador es igual a la de un módulo, mientras que la tensión del generador es la suma de las tensiones de cada módulo. La conexión se realiza uniendo el polo (+) de un módulo con el polo (-) del siguiente.

Conexión Paralelo

La tensión del generador es igual a la de un solo módulo, mientras que la intensidad del generador es la suma de las intensidades de todos los módulos conectados en paralelo.

Conexión Serie-Paralelo

La tensión del generador es la tensión de un módulo multiplicada por el número de módulos en serie, y la intensidad es la intensidad de un módulo multiplicada por el número de ramas en paralelo.

Variaciones y Parámetros del Generador

La potencia máxima del generador es inferior a la suma de las potencias individuales de todos los módulos debido a las pérdidas por dispersión. Estas se pueden reducir utilizando módulos con una tolerancia menor al ±5%.

En ocasiones, algunas células o módulos pueden comportarse como receptores y disipar la potencia generada por los demás; estos daños se limitan mediante el uso de diodos de paso.

Protección y Estabilidad del Sistema

Cuando se agrupan módulos o ramas en paralelo, las diferencias de parámetros pueden provocar variaciones en la Uoc (tensión de circuito abierto) entre las ramas.

• Diodos de bloqueo: Se recomienda conectarlos en serie con cada rama para evitar problemas, aunque presentan el inconveniente de producir una caída de tensión de 0.5 a 0.7 V.
• Comportamiento de la Uoc: La aparición de diferencias de Uoc entre ramas paralelas es poco probable, incluso bajo sombreado, ya que la reducción de la Uoc se compensa con el incremento de esta al bajar la temperatura de las células.
• Seccionadores y fusibles: Es obligatorio instalar seccionadores con fusibles al principio y al final de cada rama en paralelo para proteger contra corrientes inversas, lo cual hace innecesario el uso de diodos de bloqueo.