Paneles de energía
solar fotovoltaica

Elementos de una instalación solar fotovoltaica

Elementos de una instalación solar fotovoltaica

Una instalación solar fotovoltaica es una instalación cuyo objetivo es la generación de electricidad mediante la radiación solar. Por lo tanto, se trata de una fuente de energía renovable.

Los componentes de este tipo de instalación variará dependiendo de si se trata de una planta solar conectada a la red eléctrica o es una instalación solar aislada. De todos modos, la diferencia entre ambos sistemas se basa en la gestión de la energía generada. En las instalaciones aisladas, la energía eléctrica generada se puede utilizar directamente o almacenarla en baterías solares. En el caso de las instalaciones conectadas a la red, la electricidad generada se suministra a la red eléctrica general para su distribución.

Elementos comunes de una instalación solar fotovoltaica 

A pesar de las diferencias entre las instalaciones conectadas a la red y las instalaciones autónomas existen algunos elementos comunes:

Panel fotovoltaico 

El panel solar fotovoltaico es el elemento captador de la radiación solar y el encargado de transformar la energía solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Los paneles fotovoltaicos están compuestos por células fotovoltaicas.

instalaciones fotovoltaicas autónomas aisladasLa célula fotovoltaica es la parte del panel fotovoltaico encargada de transformar la radiación solar en energía eléctrica gracias al efecto fotovoltaico. El resultado es una corriente eléctrica en corriente continua.

Generalmente, un módulo o panel solar fotovoltaico consiste en una asociación de células fotovoltaicas. Esta asociación se encuentra encapsulada en dos capas entre una lámina frontal de vidrio y una capa posterior de un polímero termoplástico u otra lámina de cristal. La lámina de cristal se utiliza cuando se desea obtener módulos con algún grado de transparencia.​ Habitualmente este conjunto de elementos se enmarca en una estructura de aluminio anodizado. El objetivo de esta estructura de aluminio es el de aumentar la resistencia mecánica del conjunto y facilitar el anclaje del módulo fotovoltaico a las estructuras de soporte.

Las células fotovoltaicas más comúnmente empleadas en los paneles fotovoltaicos son de silicio, y se puede dividir en tres subcategorías:

  • Las células fotovoltaicas de silicio monocristalino están constituidas por un único cristal de silicio. ​ Este tipo de células presenta un color azul oscuro uniforme.
  • Las células fotovoltaicas de silicio policristalino o multicristalino están constituidas por un conjunto de cristales de silicio, lo que explica que su rendimiento sea algo inferior al de las células monocristalinas.
  • Las células de silicio amorfo. Son menos eficientes que las células de silicio cristalino, pero también menos costosas. Este tipo de células es, por ejemplo, el que se emplea en aplicaciones como calculadoras o pequeños aparatos que no requieren de una gran cantidad de energía.

Inversores de corriente

El inversor es un aparato electrónico encargado de convertir la corriente continua generada en corriente alterna.

El panel solar fotovoltaico proporciona electricidad en forma de corriente continua. Esta corriente se puede transformar en corriente alterna mediante el inversor de corriente e inyectar en la red eléctrica o bien en la red interior.

El proceso, simplificado, sería el siguiente: Se genera la energía a bajas tensiones (380-800 V) y en corriente continua. Se transforma con un inversor de corriente en corriente alterna. En plantas de potencia eléctrica inferior a 100 kW se inyecta la energía directamente a la red de distribución en baja tensión (400 voltios en trifásico o 230 voltios en monofásico). Y para potencias superiores a los 100 kW se utiliza un transformador para elevar la energía a media tensión (hasta 36 kV) y se inyecta en las redes de transporte para su posterior suministro.

Seguidores solares

instalaciones fotovoltaicas conectadas a redLos seguidores solares son unos mecanismos que van orientando la posición de los paneles fotovoltaicos dependiendo de la posición del Sol para aumentar su rendimiento. Su utilización es bastante habitual en la producción de energía solar.

Los seguidores solares permiten aumentar considerablemente la producción solar, en torno al 30 % para los primeros y un 6 % adicional para los segundos, en lugares de elevada radiación directa.

Existen seguidores solares de varios tipos:

  • Seguidores solares en dos ejes: la superficie del panel fotovoltaico se mantiene siempre perpendicular al Sol.
  • Seguidores solares en un eje polar: la superficie del panel solar gira sobre un eje orientado al sur e inclinado un ángulo igual a la latitud. El giro se ajusta para que la normal a la superficie coincida en todo momento con el meridiano terrestre que contiene al Sol.
  • Seguidores solares en un eje azimutal: la superficie gira sobre un eje vertical, el ángulo de la superficie es constante e igual a la latitud. El giro se ajusta para que la normal a la superficie coincida en todo momento con el meridiano local que contiene al Sol.
  • Seguidores solares en un eje horizontal: la superficie gira en un eje horizontal y orientado en dirección norte-sur. El giro se ajusta para que la normal a la superficie coincida en todo momento con el meridiano terrestre que contiene al Sol.

Cableado eléctrico

El cableado eléctrico es el elemento que transporta la energía eléctrica desde su generación, para su posterior distribución y transporte. Su dimensionamiento viene determinado por el criterio más restrictivo entre la máxima diferencia de potencial y la intensidad máxima admisible.

Òbviamente, el dimensionado del cableado eléctrico es mucho  mayor en el caso de las instalaciones solares conectadas a la red, que las instalaciones solares aisladas. En el caso de las instalaciones aisladas sólo se requiere trasladar la energía eléctrica de forma local, generalmente a las baterías eléctricas.

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Última revisión: 10 de septiembre de 2019