Optimización de Instalaciones Fotovoltaicas: Solución a Problemas Comunes y Mejora del Rendimiento

¿Qué es el Punto Caliente en Módulos Fotovoltaicos y Cómo Evitarlo?

El punto caliente se produce cuando una célula fotovoltaica en un módulo con varias células en serie se encuentra sombreada. Esta célula tiende a funcionar como un receptor, disipando potencia y polarizándose inversamente. Esto provoca un sobrecalentamiento que puede dañar la célula y reducir la eficiencia del módulo.

Para evitarlo, se utilizan diodos de paso en paralelo con las células asociadas en serie. Estos diodos permiten que la corriente fluya alrededor de la célula sombreada, evitando que se sobrecaliente.

¿Por Qué se Conectan los Módulos Fotovoltaicos en Serie y en Paralelo?

Los módulos fotovoltaicos se conectan:

• En serie: para elevar la tensión del generador.
• En paralelo: para elevar la intensidad del generador.

(Se recomienda incluir un diagrama que ilustre las conexiones en serie y en paralelo)

¿Por Qué es Obligatorio el Uso de Seccionadores con Fusibles en Instalaciones Fotovoltaicas?

Los seccionadores con fusibles al principio y al final de cada rama en paralelo de una instalación de módulos fotovoltaicos proporcionan protección contra las corrientes inversas peligrosas. Estas corrientes pueden dañar los módulos y reducir la eficiencia del sistema. El uso de seccionadores con fusibles permite eludir el uso de diodos de bloqueo, evitando las pérdidas de energía que estos producen.

Coeficientes de Intensidad-Temperatura y Tensión-Temperatura en Módulos Fotovoltaicos

A) Coeficiente de Intensidad-Temperatura

El coeficiente de intensidad-temperatura representa la variación de la intensidad de cortocircuito de un módulo fotovoltaico por cada grado centígrado de variación de la temperatura de sus células.

B) Coeficiente de Tensión-Temperatura

El coeficiente de tensión-temperatura representa la variación de la tensión de circuito abierto de un módulo fotovoltaico por cada grado centígrado de variación de la temperatura de sus células.

Definición de Célula Fotovoltaica y Diferencia entre Módulo y Célula

¿Qué es una Célula Fotovoltaica?

Una célula fotovoltaica es una unión PN (semiconductor tipo P y tipo N) con un contacto en la región P y otro en la región N que permiten la conexión a un circuito eléctrico. Esta unión convierte la luz solar en electricidad.

Diferencia entre Módulo y Célula

Una célula es la unidad básica de generación de energía solar, mientras que un módulo está formado por un conjunto de células fotovoltaicas interconectadas y encapsuladas para protegerlas de las condiciones ambientales.

Efecto de la Irradiancia y la Temperatura en la Tensión e Intensidad de una Célula Fotovoltaica

La irradiancia (cantidad de luz solar que incide sobre la célula) y la temperatura afectan el rendimiento de una célula fotovoltaica de la siguiente manera:

• Temperatura: La tensión de circuito abierto disminuye cuando aumenta la temperatura, mientras que la intensidad de cortocircuito aumenta ligeramente cuando aumenta la temperatura.
• Irradiancia: La intensidad de cortocircuito aumenta proporcionalmente con la irradiancia, mientras que la tensión de circuito abierto aumenta logarítmicamente con la irradiancia.

(Se recomienda incluir una gráfica que muestre la relación entre la tensión, la intensidad, la irradiancia y la temperatura)

Ángulo de Inclinación Óptima (Bopt) y su Influencia en la Energía Generada por un Módulo

¿Qué significa Bopt?

Bopt se refiere al ángulo de inclinación óptima (en grados) de un módulo fotovoltaico para maximizar la captación de energía solar.

Influencia de Bopt en la Energía Generada

El ángulo de inclinación óptima es un valor que depende de la latitud del lugar y del acimut, que a su vez depende del hemisferio en el que está situado el generador. Una correcta inclinación permite que el módulo reciba la mayor cantidad de radiación solar posible a lo largo del año, maximizando así la energía generada.

Diferencias entre una Instalación Fotovoltaica Autónoma y una Conectada a la Red

Existen dos tipos principales de instalaciones fotovoltaicas:

1. Instalación Autónoma: Diseñada para el autoconsumo. La energía producida es consumida por el propietario de la instalación. Componentes típicos: módulos, reguladores, acumuladores (baterías) e inversores.
2. Instalación Conectada a la Red: La energía producida se vende a la compañía eléctrica. Componentes típicos: módulos e inversores.