Paneles de energía
solar fotovoltaica

Elementos de una instalación solar fotovoltaica

Elementos de una instalación solar fotovoltaica

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.

Pero además del panel fotovoltaico las instalaciones fotovoltaicas requieren una serie de elementos complementarios que son necesarios para garantizar la funcionalidad el control y la durabilidad de la instalación solar.

Elementos principales de una instalación solar fotovoltaica

Célula fotovoltaica

La 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, encapsulada en dos capas de EVA entre una lámina frontal de vidrio y una capa posterior de un polímero termoplástico u otra lámina de cristal cuando se desea obtener módulos con algún grado de transparencia.​ Habitualmente este conjunto de elementos se enmarca en una estructura de aluminio anodizado con el objetivo de aumentar la resistencia mecánica del conjunto y facilitar el anclaje del módulo 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 de silicio monocristalino están constituidas por un único cristal de silicio. ​ Este tipo de células presenta un color azul oscuro uniforme.
  • Las células 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 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 en corriente alterna. En plantas de potencia inferior a 100 kW se inyecta la energía directamente a la red de distribución en baja tensión (400 V en trifásico o 230 V 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

Los 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

El cableado 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.

 

Instalaciones solars fotovoltaicas autónomas y conectadas a red

Teniendo en cuenta estos elementos complementarios se diferencian claramente los tipos de instalaciones fotovoltaicas básicas:

En los siguientes apartados explicaremos y comentaremos los diferentes elementos que configuran una instalación solar fotovoltaica dependiendo de si son autónomas o están conectadas a la red.

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Última revisión: 18 de mayo de 2018