Menu

Paneles de energía
solar fotovoltaica

Instalaciones fotovoltaicas aisladas

Instalaciones fotovoltaicas aisladas

Las instalaciones fotovoltaicas autónomas son aquellas instalaciones que se encuentran aisladas de la red eléctrica. Toda la energía eléctrica que generan los paneles solares es consumida directamente.

Este tipo de instalaciones fotovoltaicas están pensadas para los casos en que el coste del mantenimiento e instalación de las líneas eléctricas no es rentable. Por ejemplo, este sería el caso de refugio de montaña.

¿Qué aplicaciones tienen las instalaciones fotovoltaicas autónomas?

Las principales aplicaciones de los sistemas aislados son:

  • Electrificación de viviendas y edificios, principalmente para iluminación y elec­trodomésticos de baja potencia.
  • Alumbrado público.
  • Aplicaciones agropecuarias y ganaderas.
  • Bombeo y tratamiento de agua.
  • Antenas de telefonía aisladas de la red.
  • Señalización y comunicaciones.

Instalación energía solar fotovoltaica en un refugio aislado

Estas instalaciones se emplean sobre todo en aquellos emplazamientos en los que no se tiene acceso a la red eléctrica y resulta más económico instalar un sistema fotovoltaico que tender una línea entre la red y el punto de consumo. La electricidad generada se destina a autoconsumo.

¿Qué ventajas y desventajas tienen las instalaciones solares autónomas?

Las instalaciones solares fotovoltaicas aisladas tienes la ventaja que no dependen de elementos externos para abastecerse de energía y el coste directo del kilovatio hora de energía es cero.

Por otro lado, tiene ciertos inconvenientes. La desventaja principal de este tipo de fuente de energía renovable es la dependencia de la variación de la radiación solar recibida. La radiación solar que recibirá el panel fotovoltaico depende del horario solar, de la inclinación del Sol en las diferentes horas del día y en las diferentes horas del año y de la climatología. Las horas solares de radiación se pueden calcular. Lo que no se puede calcular es la cantidad de horas y de días nublados que se va a tener de forma exacta (estadísticamente sí que se puede obtener).

A diferencia de las instalaciones solares fotovoltaicas conectadas a la red, hay que prever un sistema de acumulación de energía para poderla usar en aquellas horas que los paneles fotovoltaicos no generan electricidad por qué no reciben radiación. Las instalaciones conectadas a la red no tienen este inconveniente ya que el sobrante de energía se puede suministrar a la red eléctrica genera y abastecerse de ella cuando sea necesario.

¿Qué elementos componen una instalación solar fotovoltaica aisladas de la red eléctrica?

Además de los elementos comunes de las instalaciones solares fotovoltaicas hay una serie de elementos que son completamente necesarios para el funcionamiento de este tipo de instalaciones:

¿Qué son los acumuladores de energía?

Los acumuladores de energía eléctrica, que son los encargados de almacenar la energía que van generando las placas fotovoltaicas en los momentos de bajo consumo para que se puedan utilizar en los momentos de demanda energética. Generalmente se trata de baterías, aunque existen algunas instalaciones donde se mezcla la energía solar con la energía hidráulica y se aprovecha la energía generada en los paneles solares para accionar una bomba y subir agua a cierta altura. El agua a cierta altura tiene energía potencial que puede ser convertida de nuevo en energía eléctrica al accionar las turbinas.

¿Qué son los reguladores de carga?

Los reguladores de carga son los encargados tanto en el proceso de carga como en el de descarga de los acumuladores (en este caso las baterías), estén siempre dentro de las condiciones correctas de funcionamiento.

¿Qué son los inversores de carga?

Los inversores son los encargados de convertir la energía en forma de corriente continua que se obtiene en el panel solar a corriente alterna. Debido a que los paneles solares fotovoltaicos generan electricidad en corriente continua y que la mayoría de aparatos eléctricos que vamos a utilizar requieren que la entrada de corriente sea en corriente alterna necesitaremos convertir la corriente continua generada en corriente alterna.

Configuraciones posibles

La configuración básica de las instalaciones aisladas de la red eléctrica está compuesta por el generador fotovoltaico, un regulador de carga y una batería. La batería es el elemento encargado de acumular la energía entregada por los paneles durante las horas de mayor radiación para su aprovechamiento duran­te las horas de baja o nula insolación. El regulador de carga controla la carga de la batería evitando que se produzcan sobrecargas o descargas excesivas que disminuyen su vida útil. Con esta configuración el consumo se produce en corrien­te continua.

Otra configuración básica es el bombeo solar, compuesto por los paneles, un pequeño equipo y la bomba, en el que se bombea agua cuando hay sol, no nece­sitando baterías.

La configuración más utilizada en viviendas es la compuesta por el genera­dor fotovoltaico, regulador de carga, baterías e inversor, este último para con­vertir la energía acumulada en las baterías en corriente alterna, que es la utili­zada para la mayoría de las aplicaciones.

Para el cálculo de este tipo de instalaciones, los criterios de diseño son dife­rentes. En las instalaciones conectadas a red, se intenta maximizar la producción anual, orientando al sur y con la inclinación más favorable. En cambio, para las instalaciones aisladas, el criterio debe ser para que produzca al máximo en el mes más desfavorable, diciembre, y así el resto del año tendrá como mínimo la energía calculada para el peor mes, cubriendo siempre las necesidades.

Referencias

  • www.peigenesis.com Custom connector & cable solutions for harsh environments. hop electronic components to find your custom connector solutions. Built-to-order engineered solutions.
  • eaton.com Diversified power management company and global technology leader in electrical systems for power quality, distribution and control; hydraulics components, systems and services for industrial and mobile equipment; aerospace fuel, hydraulics and pneumatic systems for commercial and military use; and truck and automotive drivetrain and powertrain systems for performance, fuel economy and safety.
Autor:

Fecha publicación: 21 de marzo de 2017
Última revisión: 11 de marzo de 2020