Cómo Conectar los Paneles Solares Fotovoltaicos en Serie


solar eólicoPaneles Solares Fotovoltaicos en Serie



Paneles Solares Fotovoltaicos en Serie


Bienvenido a esta página informativa de Mppt Solar. Después de haber aprendido en el artículo anterior cómo conectar los paneles solares fotovoltaicos en paralelo, en esta página te enseñaremos cómo conectarlos en serie para obtener en la salida un aumento de la tensión disponible, manteniendo sin alteraciones la corriente nominal. Además, te explicaremos la diferencia entre una conexión en serie de dos o más paneles fotovoltaicos idénticos y una conexión en serie de dos o más paneles fotovoltaicos con diferentes características técnicas. En fin, te proporcionaremos consejos válidos y prácticos para obtener un sistema realmente eficiente y evitar el temido efecto de punto caliente que puede presentarse en presencia de nubosidad parcial en el cielo o cuerpos de sombra a lo largo de nuestra cadena de paneles.




¿Qué es un panel fotovoltaico qué es una celda solar?

Bueno, para entender mejor la conexión en serie, ¡comencemos con una pequeña teoría sobre el panel fotovoltaico! Un panel fotovoltaico es un dispositivo optoelectrónico formado por varias celdas fotovoltaicas normalmente conectadas en serie. En Italia, el panel más comercializado es de 230Wp 32V y está compuesto por 60 celdas solares de silicio policristalino conectadas en serie. Una celda fotovoltaica, o celda solar, es un elemento que tiene la capacidad de transformar la energía solar en energía eléctrica a través la captura de los rayos del sol. Este fenómeno se conoce como el efecto fotovoltaico. Las celdas solares que encontramos principalmente en el mercado están elaboradas con material semicristalino (silicio) y presentan una coloración negra o azul.




Conexión en serie de dos o más paneles fotovoltaicos iguales

Si tenemos dos o más paneles fotovoltaicos con la misma corriente y potencia, y queremos aumentar el voltaje, la conexión que necesitamos en nuestro caso es la conexión en serie.


conexión de paneles en serie

Al conectar varios paneles en serie se aumenta el voltaje del sistema. En un sistema fotovoltaico, mayor es el voltaje del sistema y menores son las pérdidas de energía a lo largo de los cables. Para conocer el voltaje máximo del sistema que podemos obtener, debemos verificar el Maximum System Voltage, que normalmente se informa en la etiqueta del panel. Después de estas aclaraciones, veamos cómo se lleva a cabo la conexión en serie. Es muy simple. Como se puede ver claramente en la figura de la izquierda, basta conectar el polo positivo de un panel al polo negativo del otro y en la salida encontraremos una duplicación del voltaje. Considerando el ejemplo de la figura, dos paneles 12V 5A conectados en serie, producen a la salida un voltaje de 24V y una corriente de 5A. La corriente permanece sin cambios. Paralelamente a cada panel, se inserta un diodo, llamado diodo de derivación (que no debe confundirse con el diodo de bloqueo), que tiene una función particular, que explicaremos más adelante.



¿Qué sucede en caso de sombreado?

Para obtener un excelente rendimiento del total sistema fotovoltaico es importante que los paneles no generen sombra uno al otro, que tengamos el mismo ángulo y que sean posicionados lejos de posibles causas de sombreado como por ejemplo pueden ser árboles, postes o diversas protuberancias. Naturalmente, en caso de sombreado debido a las condiciones climáticas no es posible hacer mucho desde el punto de vista físico. Conocer el comportamiento de toda la cadena en caso de sombras es esencial para evitar una disminución drástica del rendimiento en la producción de energía eléctrica. Como se explicó anteriormente, un panel fotovoltaico se compone de varias celdas solares conectadas en serie. Si una parte del panel está oscurecida, en esa parte se forma una alta resistencia que dificulta la circulación de la corriente. En el peor de los casos, las celdas solares sombreadas, en lugar de producir energía, la absorben y se convierten en cargas. La corriente que fluye a través de ellas, debido al efecto jaula, causa un aumento en la temperatura y este aumento en la temperatura puede incluso causar el incendio de las celdas o que se derritan las soldaduras (efecto hotspot).


sombras paneles fotovoltaicos


Por lo tanto, se puede entender cómo la presencia de una pequeña sombra puede provocar una grave pérdida de energía en todo el sistema. Para evitar, o reducir este problema, algunas empresas que producen paneles fotovoltaicos han dividido el panel en varias secciones formadas por un cierto número de celdas y en cada sección se ha insertado un diodo de derivación. Este diodo tiene la función de excluir la sección del panel que está en la sombra, de modo que esta sección no afecte negativamente a todo el panel. Por lo tanto, es muy importante elegir, al diseñar el sistema fotovoltaico, paneles que tengan diodos de derivación. Mientras más diodos de derivación tengan, en más secciones está dividido el panel. ¿Pero si la sombra cubre un panel entero y los otros no? Es en este caso en el que hay que insertar un diodo de derivación en paralelo a cada panel. De esta forma, si un panel se encuentra sombreado, será desviado por el diodo de derivación y no afectará negativamente la producción de los otros paneles conectados en serie. En un sistema fotovoltaico conectado a la malla (grid-connected), el rol fundamental de la búsqueda del punto de máxima potencia (MPPT) lo realiza el inversor grid-connected; mientras que en un sistema fotovoltaico aislado (independiente) el rol lo desempeña el regulador de carga mppt.



¿Qué diodo de derivación elegir?

La elección del diodo de derivación debe estar basada en dos facores: el primer factor es la correcta protección de la cadena en caso de sombreado y el segundo factor es la menor disipación de potencia en el mismo diodo. Por lo tanto, es importante elegir diodos particulares, llamados diodos Schottky, que puedan soportar sin inconveniente la corriente de los paneles y que tengan un bajísimo umbral de tensión. Mientras más bajo sea el umbral de la tensión menor es la disipación de potencia fotovoltaica en el diodo.



Conexión en serie de dos o más paneles fotovoltaicos diferentes

Si tienes dos o más paneles fotovoltaicos con el mismo voltaje pero con diferente corriente, NO es posible conectarlos en serie, en cambio es posible conectarlos en paralelo. La conexión en paralelo permite aumentar la corriente manteniendo la misma tensión. Para obtener más información, visita la página sobre cómo conectar los paneles fotovoltaicos en paralelo.




¿Esta información te fue útil?
¡Sígamos en contacto a través del Boletín o a través de Facebook!  

    Boletín  

    Facebook