Republicado. Originalmente publicado 14 de abril de 2023 @ 11:10

Un sistema de energía fotovoltaica es una excelente opción para generar electricidad a partir de fuentes renovables y sostenibles, pensando en situaciones donde no tengas energía eléctrica de la red pública, como lugares muy apartados, o cuando la red se cae (producto del daño por eventos humanos o naturales).

En términos generales, un sistema fotovoltaico consta de tres partes: los paneles solares o fotovoltaicos, un inversor (opcional) y un sistema de almacenamiento de energía (baterías, también opcional), todo ello montado en un sitio determinado y conectado por cables, que a pesar de ser secundarios, también tienen mucha importancia.

Componentes de un Sistema Fotovoltaico

A continuación, detallaré cada uno de los componentes y los pasos necesarios para armar un sistema fotovoltaico.

Paneles Solares

Los paneles solares son el componente principal de un sistema fotovoltaico. Estos paneles están compuestos por celdas solares que convierten la luz del sol en electricidad. Para calcular la cantidad de paneles necesarios, se debe tener en cuenta la cantidad de energía que se quiere producir y la cantidad de sol disponible en la zona donde se instalarán los paneles. Es importante elegir paneles solares de alta calidad y eficiencia para asegurar la producción de energía y la durabilidad del sistema.

Actualmente, existen dos tipos principales de paneles solares disponibles en el mercado:

• Paneles solares monocristalinos: Estos paneles solares están hechos de una sola célula de silicio monocristalino y tienen una eficiencia de conversión de energía más alta que los paneles policristalinos. Los paneles solares monocristalinos también ocupan menos espacio y tienen una vida útil más larga.
• Paneles solares policristalinos: Estos paneles solares están hechos de varias células solares de silicio policristalino fundido juntas y tienen una eficiencia de conversión de energía un poco menor que los paneles monocristalinos. Sin embargo, los paneles solares policristalinos suelen ser más económicos que los paneles monocristalinos.

A día de hoy, la eficiencia de los paneles fotovoltaicos es bastante reducida, llegando usualmente a un 21-22% solamente, y donde influyen varios factores que no revisaremos por ahora, pero que explican por qué es necesario optimizar siempre su funcionamiento.

Inversor

El inversor es el componente que convierte la corriente continua (DC) generada por los paneles solares en corriente alterna (AC) que se puede usar en el hogar o en el sistema eléctrico de la red pública. Los inversores también monitorean el sistema fotovoltaico y pueden enviar alertas en caso de cualquier problema.

Aunque se menciona como un componente vital del sistema de energía fotovoltaica, en realidad es opcional, ya que puedes configurar que el sistema funcione solo con corriente continua (DC), sin necesidad de convertir a corriente alterna (AC). Por supuesto que esto tiene varias desventajas, razón por la cual usualmente se incorpora el inversor y se trabaja con corriente alterna.

Sistema de almacenamiento de baterías

Un sistema de almacenamiento de baterías permite acumular el exceso de energía generada por los paneles solares durante el día y utilizarla durante la noche o en momentos de baja producción de energía. Las baterías también pueden proporcionar energía de respaldo en caso de un corte de energía. Al igual que el inversor, es un componente opcional, si lo que se quiere es aportar solo energía durante el día, ya que se cuenta con energía de la red pública durante la noche. Sin baterías, el sistema funciona únicamente para reducir el costo mensual en energía eléctrica.

Estructura de montaje

Los paneles solares deben instalarse en una estructura de montaje que pueda soportar su peso y resistir los elementos climáticos.

Las estructuras de montaje para paneles solares pueden ser de varios materiales, como aluminio, acero o plástico reforzado con fibra de vidrio.

• Estructura de montaje para tejados: Estas estructuras se emplean para fijar los paneles solares en el techo de una casa o edificio.
• Estructura de montaje para tierra: Se usan para fijar los paneles solares en el suelo, ya sea de forma independiente o en una granja solar.

Cableado y conexiones

El cableado y los conectores son componentes cruciales para garantizar una conexión segura y eficiente de los paneles solares, el inversor y el sistema de almacenamiento de baterías. Algunos modelos populares de cableado y conectores incluyen:

• Cable solar DC: Estos cables se utilizan para conectar los paneles solares al inversor y al sistema de almacenamiento de baterías. Los sistemas de corriente continua (DC) tienen el problema de perder potencia muy rápidamente, por lo que no pueden sobrepasar los 10 mts.
• Conectores MC4: Estos conectores se emplean para conectar los cables solares DC a los paneles solares y al inversor. Los conectores MC4 son impermeables y resistentes a la intemperie.

Los cables deben ser de alta calidad para minimizar las pérdidas de energía y se deben realizar conexiones adecuadas para garantizar la seguridad del sistema.

Monitorización y mantenimiento

Es importante monitorear y mantener el sistema fotovoltaico regularmente para asegurar su óptimo funcionamiento. La monitorización del sistema puede ayudar a detectar problemas de manera temprana y solucionarlos antes de que se conviertan en problemas mayores. El mantenimiento puede incluir la limpieza de los paneles solares y la inspección de las conexiones y el cableado.

En resumen, para armar un sistema de energía fotovoltaica se necesita una planificación cuidadosa, la selección de componentes de alta calidad y la instalación correcta y segura del sistema. Con un sistema fotovoltaico adecuadamente instalado y mantenido, es posible generar energía renovable y sostenible para su hogar o negocio. Pero… ¿Entregan energía eléctrica ilimitada? Y de hacerlo, ¿a qué costo? Es algo que discutiremos en otra publicación.