Pedro Francisco Garcia Martin - Energía solar fotovoltaica para todos

Son más caros, pero mucho más eficientes, porque buscan el punto de máxima potencia de la energía eléctrica generada, optimizando así la carga de las baterías. También presentan otras ventajas, como la posibilidad de que los paneles solares produzcan una tensión muy superior a la del banco de baterías. En estos reguladores, se reduce la tensión de la matriz de paneles para adaptarse al voltaje de baterías; pero, al mismo tiempo, se aumenta la intensidad, por lo que se utiliza toda la potencia entregada por los paneles.

Al regulador de carga se deben conectar, en primer lugar, las baterías y, después, los paneles fotovoltaicos.

Almacenan la energía eléctrica generada por los paneles solares y se cargan por medio del regulador de carga. Son necesarias en las instalaciones aisladas.

Para energía solar fotovoltaica, las baterías deben admitir descargas profundas, en torno al 60 %.

Algunas baterías pueden producir emanaciones de gases y deben ser instaladas en lugares ventilados y con adecuada señalización.

A continuación, veremos las diferentes tecnologías que existen dentro de las baterías.

Es una tecnología utilizada durante décadas en sistemas aislados de energía solar fotovoltaica. Son más económicas, pero ocupan mucho espacio y desprenden gases, por lo que deben almacenarse en un recinto específico, bien ventilado y señalizado. Requieren mantenimiento cada dos-cuatro semanas, con la reposición de agua destilada, y siempre se ha de evitar que las placas de plomo del interior de los vasos queden al descubierto. Presentan una profundidad de descarga en torno al 60 % y, en comparación con otros tipos de baterías, ofrecen una reducida cantidad de ciclos de vida.

El electrolito líquido se encuentra absorbido en una sustancia esponjosa, por lo que no tienen escapes; tampoco es necesario mantenimiento, porque emplean una reacción química de recombinación que mantiene estable el nivel de líquido. Tienen una profundidad de descarga en torno al 60 % y, en comparación con otros tipos de baterías, ofrecen una reducida cantidad de ciclos de vida.

Llevan electrolito en forma de gel. No necesitan mantenimiento y presentan más ciclos de vida que las dos tecnologías anteriores, por lo que su durabilidad es mayor. Además, poseen baja autodescarga, su rendimiento se mantiene estable durante su vida útil y soportan bien el calor.

Cuentan con menor peso y volumen que todas las anteriores. No necesitan ningún mantenimiento y su profundidad de descarga puede llegar al 90 %. Ofrecen aproximadamente el triple de ciclos de vida con relación a las baterías de plomo ácido abierto, aunque pueden ser un 50 % más caras.

Transforma la CC almacenada en las baterías en corriente alterna de 230 V, con la que pueden funcionar aparatos eléctricos y electrodomésticos convencionales.

Fundamentalmente, existen inversores de dos tipos: de onda modificada y de onda pura.

Su corriente eléctrica de salida no es exactamente igual a la corriente convencional. Resultan más baratos, pero pueden dar problemas en el funcionamiento de aparatos electrónicos.

Son más caros, pero su corriente de salida se corresponde perfectamente con una corriente convencional. Se pueden utilizar en todo tipo de aparatos.

Reúne las funciones del regulador de carga y del inversor.

Gestiona la carga de las baterías y, al mismo tiempo, convierte la corriente continua almacenada en corriente alterna de 230 V.

Tiene una entrada para la energía generada por los paneles solares y otra entrada para la red de suministro eléctrico.

Cuando es de día, los aparatos eléctricos se alimentan con la energía generada por los paneles solares.

Cuando no hay sol, se toma la energía de la red de suministro para alimentar los aparatos de la instalación.

En algunos casos, permite que el excedente de energía solar generada se venda a la red.

En las instalaciones solares fotovoltaicas, hay que proteger el cableado entre los paneles y el regulador. Podemos emplear fusibles o interruptores automáticos.

Los fusibles deben ser de corriente continua (indicado con DC) y, preferentemente, para energía solar fotovoltaica (indicado con PV).

Podemos ver, en la siguiente imagen, un portafusible con su correspondiente fusible para energía fotovoltaica.

También podemos emplear interruptores automáticos magnetotérmicos, pero deben ser de corriente continua (marcados con DC) y hay que respetar la polaridad de las conexiones.

La instalación solar también ha de protegerse con dispositivos contra sobretensiones transitorias, que pueden producirse en caso de impacto de rayos. Estos dispositivos enviarán a tierra el exceso de tensión.

También resulta conveniente proteger el tramo de baterías-inversor y los circuitos de consumo en corriente alterna y en corriente continua.

Con los elementos descritos, se podrían formar las configuraciones expuestas a continuación.

El regulador de carga gestiona la carga de la batería y el inversor convierte la corriente continua de las baterías en corriente alterna de 230 V.