Características solares

Los paneles solares, también llamados paneles solares o módulos solares, se construyen a partir de convertidores fotovoltaicos separados (las llamadas células solares), que se conectan entre sí en circuitos en serie y en paralelo, trabajando colectivamente como una sola fuente de corriente.

En realidad, un panel puede considerarse como una fuente actual. Se forman varios paneles solares estación autónoma de energía solar, que puede ser pequeña (si estamos hablando, por ejemplo, de una casa privada) o grande (si estamos hablando de plantas de energía solar industriales). El tamaño de una estación solar depende de su propósito y de las necesidades de su consumidor.

Un panel solar generalmente contiene el número de elementos en múltiplos de 12, a saber: 12, 24, 36, 48, 60 o 72 células solares. La potencia nominal de uno de estos paneles generalmente se encuentra en el rango de 30 a 350 vatios. En consecuencia, el tamaño y el peso del panel es mayor, mayor es su potencia nominal.

Hoy, la eficiencia real de los paneles solares disponibles para un amplio consumidor se encuentra en el rango del 17 al 23%. Hay copias separadas que declaran una eficiencia de hasta el 24%, pero estas son excepciones y exageraciones más probables. Los laboratorios de todo el mundo están comprometidos con el desarrollo de células solares, Eficiencia que al menos se acercó al 30%; este sería un muy buen resultado para una fuente de energía de este tipo, si observa las cosas de manera realista.

Las células solares basadas en silicio, como fuente alternativa de energía eléctrica, se prueban con el tiempo, son confiables y seguras, compactas y relativamente asequibles. El plazo de su funcionamiento normal alcanza los 30 años e incluso supera. Aunque, para ser justos, vale la pena señalar que las células fotovoltaicas de silicio se degradan con el tiempo, esto se traduce en una disminución de la potencia recibida a plena luz en aproximadamente un 10% de la clasificación original por cada 10 años de uso activo.

Es decir, si en 2019 se compró un nuevo panel solar de 300 W, para 2039 podrá producir un máximo de 240 vatios. Por esta razón, se debe calcular la capacidad instalada del sistema con un cierto margen actual. En cuanto a los elementos de película delgada, no han sido probados por el tiempo, pero los expertos dicen que la tasa de degradación en sus primeros años es muchas veces mayor que la de los elementos de silicio monocristalino y policristalino.

En uso normal, no se requiere el reemplazo de los elementos ni ningún otro mantenimiento especial por paneles solares monocristalinos y policristalinos. Son fáciles de instalar, no contienen partes móviles, su superficie orientada al sol siempre tiene un revestimiento protector mecánicamente fuerte.

La característica de voltaje de corriente de las células solares se elimina en condiciones de laboratorio durante la producción y se proporciona en la especificación. La prueba estándar se lleva a cabo con una radiación de 1000 W / m2 a una temperatura ambiente de 25 ° C, como a una latitud de 45 °.

Aquí puede ver los puntos extremos de la característica de voltaje de corriente en la que desaparece la energía extraída de la batería. Voltaje de circuito abierto: Voc es el voltaje máximo disponible en la salida de la batería cuando el circuito de carga está abierto. La corriente con un circuito de carga en cortocircuito - Isc - es, en consecuencia, la corriente a voltaje de salida cero.

En la práctica, la batería siempre funciona en un modo óptimo, en algún punto intermedio entre estos dos puntos. En el punto óptimo, MPP es la potencia de carga máxima. El voltaje nominal para el punto de máxima potencia se denota por Vp, y la corriente nominal para este punto se denota por Ip. En este punto, también se determina la eficiencia del panel solar.

En principio, la batería solar puede funcionar en cualquier punto de la característica I-V, sin embargo, para obtener la máxima eficiencia es útil utilizar el punto de alta potencia, por lo tanto, los paneles solares nunca alimentan la carga directamente. Para lograr una mejor eficiencia, entre la batería solar y las baterías (inversor) deben conectarse Controlador de carga MPPT, que siempre funcionará en el punto de máxima potencia disponible a cualquier intensidad de luz solar actual.