Instalaciones Fotovoltaicas

ENERGIAS RENOVABLES.CURSO 3. GRADO EN INGENERIA DE LA ENERGIA.2014-2015. I. LILLO

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TEORIA Y PROBLEMAS Energas Renovables

Parte de Instalaciones Fotovoltaicas

Curso 2014-15 Curso 3

Grado en Ingeniera de la Energa Escuela de Ingenieros Universidad de Sevilla

Isidoro Lillo Bravo


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INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS

INDICE

1.- Introduccin

2.- Componentes de las instalaciones fotovoltaicas

3.- Seguridad y protecciones en instalaciones fotovoltaicas

4.- Marco normativo

5.- Ejercicios resueltos

5.1.- Ejercicio de acoplamiento elctrico de un generador fotovoltaico en

conexin a red a un inversor.

5.2.- Ejercicio tipo de fotovoltaica aislada

6.- Ejercicios propuestos

7.- Ejemplos exmenes anteriores (adaptados)

8.- Bibliografa


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1.- Introduccin

Una instalacin solar fotovoltaica tiene como objeto producir electricidad directamente a

partir de la radiacin solar.

Los mdulos fotovoltaicos estn formados por clulas solares asociadas entre s. Las

clulas solares son los dispositivos encargados de la conversin directa de la radiacin solar

en energa elctrica en forma de corriente continua, y es el principal componente de una

instalacin fotovoltaica. En el mdulo, mientras ms radiacin incida y menor sea su

temperatura mayor es su produccin. En su ubicacin hay que procurar que no reciba

sombras ya que en estos casos su rendimiento disminuye considerablemente. La

orientacin del mdulo que ms produce en posicin fija es la Sur.

En las instalaciones fotovoltaicas pueden existir otros componentes como por ejemplo, el

inversor que sera el dispositivo que transforma la corriente continua en corriente alterna, la

batera que se encargara de almacenar la energa y el regulador de tensin que es un

dispositivo bsicamente para el control y proteccin de la batera.

Las instalaciones fotovoltaicas se agrupan en dos grandes grupos en funcin del objeto de

la misma. Por un lado estn las instalaciones fotovoltaicas aisladas de la red, que tienen

como objeto cubrir las necesidades de energa elctrica en un lugar determinado

normalmente aislado de la red elctrica convencional. Entre las instalaciones fotovoltaicas

aisladas las aplicaciones ms frecuentes son suministro elctrico para bombeo de agua para

riego, ganado o abastecimiento humano, electrificacin rural para casas en el campo,

suministro elctrico para instalaciones de telecomunicaciones, sealizacin e iluminacin

para carreteras, tneles, etc, y tambin para pequeos suministros elctricos en

juguetera, relojera, etc.. Existen muchas configuraciones de este tipo de instalaciones en

funcin de la aplicacin. Estas instalaciones aisladas disponen de mdulos fotovoltaicos o

clulas solares y adems suelen incluir otros equipos como bateras, inversores y

reguladores.

Por ejemplo, si es para dar energa elctrica a una vivienda incluyen bateras y si es

para bombear agua no es necesario incluir una batera ya que se almacena el agua en lugar

de la energa.


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Fig. 1.- Esquema de una instalacin fotovoltaica para una vivienda aislada. I. Lillo.

Actualmente existen en casi todas las comunidades autnomas programas que

financian y subvencionan este tipo de instalaciones.

Por otro lado, estn las instalaciones fotovoltaicas de conexin a red, que tienen

como objetivo fundamental inyectar la energa producida a la red de la compaa elctrica

obteniendo unos ingresos con esta venta de energa.

Estas instalaciones, adems de los mdulos fotovoltaicos llevan un inversor, unas

protecciones elctricas y contadores. Su esquema unifilar est regulado por la Resolucin

de 31 de mayo de 2001 de la Direccin General de Poltica Energtica y Minas (BOE N

148/2001). Por este motivo, est prohibido la incorporacin de bateras, generadores

elctricos, etc.. dentro de la instalacin.

Este tipo de instalaciones est muy regulada por la legislacin y de acuerdo a ella,

toda la energa que producen hay que venderla a la red elctrica, recibiendo el titular una

cantidad de dinero por esa venta. Dentro de esta configuracin han estado los huertos

solares y son las instalaciones objeto de la HE5 del CTE. El 12 de septiembre de 2013 se

public la revisin del HE5 que entr en vigor el 12 de marzo de 2014.


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Fig. 2.- Esquema unifilar de una instalacin fotovoltaica de conexin a red. I. Lillo.

Fig. 3.- Esquema de componentes de una instalacin fotovoltaica de conexin a red. I. Lillo.

Sin embargo, de acuerdo al RD 1699/2011, es posible en Espaa realizar instalaciones de

autoconsumo, es decir, instalaciones fotovoltaicas, que estando la red presente, puedan

contribuir a satisfacer la demanda de una vivienda, edificio o industria. Al da de hoy, octubre

de 2014, no se ha desarrollado el RD 1699/2011 por lo que se desconocen las condiciones

que finalmente regirn este tipo de instalaciones. No se sabe si se permitir el balance neto,

RED ELECTRICA

Generador Fotovoltaico Unidad de

Acondicionamiento de potencia

Cuadro Elctrico (Protecciones y contadores)

Inversor


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o si se impondrn impuesto o peajes al uso de la red elctrica. Por ello, la tendencia futura,

aunque an no est reglamentado totalmente es que existirn instalaciones Asistidas e

instalaciones interconectadas a la red, de acuerdo a la definicin de la ITC_BT_40 del

Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin.

2.- Componentes de las instalaciones solares fotovoltaicas

En todas las instalaciones fotovoltaicas existe un generador fotovoltaico y

dependiendo del tipo de instalacin existen otros componentes: En las instalaciones de

conexin a red existen inversores y en las instalaciones aisladas pueden existir bateras,

reguladores y/o inversores.

2.1.- Generador fotovoltaico o campo solar

El generador fotovoltaico de una instalacin fotovoltaica es el dispositivo encargado

de transformar la radiacin solar en electricidad. Est constituido por una asociacin serie-

paralelo de mdulos que, a su vez, son el resultado de una agrupacin serie-paralelo de

clulas solares. La clula solar es el dispositivo bsico de conversin de energa.

2.1.1.- La clula solar

2.1.1.1.- Caractersticas

La clula solar es el dispositivo que transforma la radiacin solar en energa

elctrica. El proceso por el cual se realiza esta conversin se denomina efecto fotovoltaico.

El efecto fotovoltaico se puede producir en slidos, lquidos y gases. Hoy da se logran las

mejores eficiencias con materiales slidos.

Para comprender el principio de funcionamiento de la clula solar es conveniente tener

conocimientos bsicos de electrnica de semiconductores, en especial de la estructura

atmica de los materiales y los fenmenos que tienen lugar cuando sobre ellos incide la

radiacin solar. De forma muy general, en el caso de una clula de silicio cristalino el efecto

fotovoltaico no es objeto de este documento y se puede encontrar en cualquier documento

de fsica o Internet. A efectos prcticos el funcionamiento de una clula solar est descrito

por su curva caracterstica.

Curva caracterstica de una clula


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La representacin ms til del comportamiento elctrico de una clula solar la

proporciona su curva caracterstica, que contiene los posibles puntos de trabajo en

intensidad y tensin para un determinado valor de la radiacin incidente y la temperatura de

la clula.

Para facilitar la comparacin de distintas clulas o mdulos fotovoltaicos entre s se fijan

unas condiciones climticas de referencia, denominadas condiciones estndar,

establecidas por la norma ICE 60904, que consisten en:

1. Nivel de irradiancia E = 1000 W/m2.

2. Temperatura de la clula = 25C, con una tolerancia de 2.

3. Espectro de radiacin definido (distribucin espectral de un nivel de radiacin de

referencia segn IEC 60904-3) con una masa de aire, AM = 1.5.

Fig. 4.- Curva caracterstica de una clula solar en condiciones estndar (linea azul

continua). I. Lillo.

La curva caracterstica de una clula solar viene principalmente determinada por la

posicin de tres puntos:

1. Punto de mxima potencia, pmp: es el punto de la curva en el que la clula produce la

mxima cantidad de potencia. Le corresponde una intensidad Imp, una tensin Ump y un


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valor de potencia Pmp. A la mxima en condiciones estndar se la denomina potencia

pico y su unidad es el vatio pico, Wp.

2. Intensidad de cortocircuito, Icc: es la intensidad que genera la clula cuando la tensin a

la que se la somete es nula. Suele tener un valor entre un 5% y un 15% mayor que la

intensidad en el punto de mxima potencia, Imp. Para clulas comerciales de silicio

cristalino, el valor de la intensidad de cortocircuito vara entre 25 y 35 mA por centmetro

cuadrado de celda.

3. Tensin de circuito abierto, Uca: es la tensin a la cual la clula no produce intensidad.

Para clulas comerciales de silicio cristalino, de 100 cm2, en condiciones estndar, el

valor de la tensin de circuito abierto es del orden de 0,5 a 0,6 V, y para clulas amorfas

de 0,60 a 0,9 V.

Concepto de Potencia pico (cuya unidad es el Watio pico, smbolo Wp).- Es la potencia que

producira una clula solar (o mdulo fotovoltaico) si se expone a condiciones estndar y se

hace funcionar a la tensin de mxima potencia. Da una idea de la potencia mxima que se

puede extraer de una clula o mdulo fotovoltaico.

Un parmetro asociado a este concepto es el de Tolerancia, que indica la variacin mxima

(inferior o superior) que puede existir en la potencia pico de un mdulo concreto respecto a

los datos que aparecen en el catlogo general del mdulo del mismo modelo. Interesa que

sea lo menor posible y valores frecuentes son +/-5% +/-3%.

Otro parmetro de la curva caracterstica es su factor de forma, FF, que es una medida de lo

cuadrada que es la curva caracterstica de las clulas solares. Se define como el cociente

entre la mxima potencia en condiciones estndar y el producto de la intensidad de

cortocircuito y la tensin de circuito abierto en condiciones estndar:

FF = Pmp / Icc Uca (con Icc y Uca en condiciones estndar)

El valor del factor de forma para clulas cristalinas se sita entre 0,75 y 0,85, y para clulas

amorfas entre 0,5 y 0,7.

Para caracterizar trmicamente una clula se emplea un parmetro denominado

temperatura de operacin nominal de la clula, TONC . Indica la temperatura que alcanza

la clula al estar expuesta a las siguientes condiciones, definidas como condiciones

nominales de operacin:


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Irradiancia 800W/m2

Distribucin espectral AM 1.5

Incidencia Normal

Temperatura ambiente 20oC

Velocidad del viento 1m/s

Normalmente la suministra el fabricante y vara entre 41 y 48 oC

Eficiencia de una clula solar

La eficiencia, , caracteriza la calidad de la clula como dispositivo transformador de energa

solar en energa elctrica. Es el cociente entre la mxima potencia que produce la clula y la

radiacin solar que incide sobre ella:

100EA

PMP

Donde: A= rea de la clula (m2).

E = Irradiancia incidente (W/m2).

Influencia de la irradiancia en la curva caracterstica

La intensidad de cortocircuito que genera una clula solar aumenta

proporcionalmente con la irradiancia. Si se toma como referencia el valor de la intensidad de

cortocircuito para una irradiancia de 1000 W/m2,Isc (1000W/m2), la intensidad de cortocircuito

para otro nivel de irradiancia E, Isc, viene dada por:

)/1000(1000

)( 2mWIE

EI scSC

Influencia de la irradiancia sobre la curva caracterstica de una clula en la que se mantiene

la temperatura:


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La influencia de la irradiancia sobre la tensin de circuito abierto viene dada por la

siguiente expresin:

1

2

12E

ELn

e

mKTUU caca

Donde:

1caU = Valor de la tensin de circuito abierto para 1E =1000 W/m2.

2caU = Valor de la tensin de circuito abierto para un valor de irradiancia 2E .

Se observa, que al disminuir la irradiancia disminuye levemente la tensin de circuito

abierto. En consecuencia, el rendimiento de la clula aumenta con la irradiancia incidente si

su temperatura permanece constante, ya que aumenta ligeramente Uca.

Fig. 5.- Influencia de la irradiancia a T constante. I. Lillo.

Influencia de la temperatura en la curva caracterstica

Suponiendo que la irradiancia permanece constante, al aumentar la temperatura de una

clula se produce una disminucin de la tensin de mxima potencia en la clula sin

aumentar prcticamente la intensidad en dicho punto. En consecuencia, la potencia

mxima que produce disminuye.


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La intensidad de cortocircuito, por el contrario, aumenta muy ligeramente al aumentar la

temperatura de la clula. Este aumento se puede expresar a travs del coeficiente ,

tomando como referencia el valor de SCI para una temperatura de clula de 25C,

mediante la siguiente relacin lineal:

)25()25()( CTCITI cSCSC

Un valor tpico para clulas de silicio monocristalino de 100 cm2 es: = 1.5 mA/C.

La tensin de circuito abierto disminuye significativamente con el aumento de la temperatura

de la clula, segn la siguiente relacin:

)25()25()( CTCUTU ccaca

Para clulas de silicio tiene un valor de -2.3 mV/Cclula en serie.

Fig. 6.- Influencia de la temperatura sobre la curva caracterstica de una clula sobre la que

incide una irradiancia constante. I. Lillo.

Para una clula de silicio cristalino, la eficiencia de la clula decrece del orden de un

0.4 a un 0.5 % por grado de aumento de la temperatura.

2.1.1.2.- Tipos de clulas solares


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Para la fabricacin de clulas solares pueden utilizarse muchos materiales; entre los

ms comunes se encuentran el silicio, el germanio y el selenio. Las clulas ms utilizadas

para la conversin de energa solar en energa elctrica son las de silicio monocristalino y

policristalino. Dependiendo del tratamiento que se le da al silicio puro en su cristalizacin se

obtienen clulas de silicio monocristalino, policristalino o amorfo.

Clulas de silicio monocristalino

Son aquellas obtenidas a partir de un nico cristal de silicio puro. Existen varios

procedimientos de sntesis del lingote de silicio. Uno de ellos es el denominado Proceso

Czochralski, y otro el de Zona Flotante con el que se fabrican clulas solares con mayor

pureza y un rendimiento de un 1 a un 2 % mayor. Segn la cantidad de material que se

bisele se obtienen clulas cuadradas o semicuadradas. Las clulas suelen ser de 10 cm

12.5 cm de lado y 0.3 mm de espesor, y son de color gris o azul oscuro. Para mdulos de

clulas de silicio monocristalino comerciales la eficiencia mxima hoy da es del orden del

14%.

Clulas de silicio policristalino

El proceso ms usado para su fabricacin es el de Fusin en Bloques. Son clulas

cuadradas, con lados de 10, 12.5 y 15 cm de longitud y espesores de 0.3 mm, la apreciacin

del grano les confiere un aspecto atornasolado en el que prevalece el color azul cuando

tienen capa antirreflectante y el gris plata si no disponen de ella. Para mdulos de clulas de

silicio policristalino comerciales la eficiencia mxima hoy da es del orden del 13%.

Clulas de silicio amorfo

El silicio amorfo tiene una red cristalina desordenada. El silicio amorfo se deposita en

capas de 0.001 mm de espesor, muy inferior a los de silicio monocristalino, sobre un

sustrato de plstico, vidrio o metal de formas diversas. Su color puede variar entre el marrn

rojizo y el negro. El mayor inconveniente de este tipo de clula es su bajo rendimiento,

debido al envejecimiento del bao de silicio por la agresin de la luz. Para mdulos de

clulas de silicio amorfo comerciales la eficiencia mxima al da de hoy es del orden del 8%.

La curva caracterstica de sus clulas suele tener peor factor de forma que las de silicio

cristalino.


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2.1.2.- Mdulo fotovoltaico

2.1.2.1.- Caractersticas

Constitucin

El mdulo fotovoltaico es una asociacin serie, y a veces paralelo, de clulas solares.

El objetivo de agrupar las clulas en un mdulo es hacer asociaciones (normalmente de 36,

72 y 108 clulas) protegidas y vinculadas al exterior con elementos estructurales y

electrnicos comunes: cubierta frontal, cerramiento posterior, encapsulante, marco, diodos y

caja de conexiones, con las siguientes caractersticas:

Cubierta frontal: Suele ser un vidrio templado transparente con un alto coeficiente de

transmisividad a la radiacin incidente (del orden del 95%).

Cubierta posterior: La parte posterior de las clulas est protegida mediante una lmina

delgada de un polmero, normalmente Tedlar, opaca a la radiacin solar. En algunas

aplicaciones en conexin a red, para una mejor integracin en la cubierta o fachadas de

edificios, se suele colocar un polmero transparente con otro vidrio.

Encapsulante: Se trata de un polmero transparente, normalmente etilen-vinil-acetato,

que une y ajusta las clulas entre las dos cubiertas. Se utiliza para evitar huecos y poder

ensamblar correctamente el mdulo.

Diodos: Existen diodos de paso y diodos de bloqueo. Los diodos de paso se colocan en

paralelo en asociaciones de clulas en serie para evitar que todos los elementos

descarguen su potencia sobre una clula sombreada, dado el caso, y en consecuencia

se deteriore. Los diodos de bloqueo protegen a los sistemas fotovoltaicos aislados de

intensidades inversas procedentes de la batera durante la noche, y bloquean los flujos

de intensidad inversa en ramas en paralelo deterioradas o sombreadas.

Marco, caja de conexiones y diodos: El conjunto formado por clulas, cubiertas y

encapsulante se enmarca en perfiles rgidos de aluminio sellados con juntas de

neopreno y silicona. Las cajas de conexiones se suelen colocar en la cara posterior del

mdulo, en ella est el polo positivo y el polo negativo. Dentro de la caja tambin se

colocan los diodos de paso.

Curva caracterstica de un mdulo fotovoltaico


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Las caractersticas de un mdulo fotovoltaico dependen del nmero de clulas en

serie y en paralelo que lo componen. Si todas las clulas del mdulo son iguales, la

intensidad que produce el mdulo, Im, es igual a la intensidad generada por una clula

multiplicada por el nmero de clulas en paralelo, Np:

Pcelm NII

Por otra parte, la tensin del mdulo, Vm , es igual a la de una clula multiplicada por el

nmero de clulas en serie, Ns:

Scelm NVV

La ecuacin caracterstica del mdulo revela un comportamiento semejante al que

representa la curva caracterstica de una clula solar y por tanto no se repite.

Temperatura del mdulo fotovoltaico

La temperatura de un mdulo fotovoltaico, mT

, viene determinada por la irradiancia

global incidente E , la temperatura equivalente de cielo cieloT

, la velocidad del viento vv

, la

direccin del viento vD

y las caractersticas trmicas y pticas de los materiales que lo

constituyen mC

:

mcielovvm CTDvEfT ,,,,

Encontrar una expresin analtica que englobe todos los parmetros anteriores es

complicado, por lo que se utiliza una expresin que depende de parmetros generalmente a

nuestra disposicin y que proporciona un valor aproximado de la temperatura del mdulo,

simplificando el clculo. Para ello, en primer lugar, se elige una nica temperatura para todo

el mdulo fotovoltaico, lo que equivale a suponer que todas las clulas se encuentran a la

misma temperatura. Asimismo, se considera que todos los mdulos que forman el

generador fotovoltaico se encuentran a la misma temperatura. Esto no suele ser cierto,

especialmente si el nmero de mdulos es elevado, debido a la dispersin de parmetros y

a la posibilidad de que los mdulos estn sometidos a diferentes condiciones de suciedad o

sombreado. Para tener en cuenta estos efectos, se introduce en el modelo un rendimiento

que modele estas prdidas.


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Por tanto, en adelante, se hablar de temperatura del mdulo, mT , para referirnos a la

temperatura comn de clulas, mdulos y generador fotovoltaico. En general, se suele

utilizar la siguiente expresin para determinar la temperatura del mdulo en funcin de la

temperatura ambiente aT , la temperatura de operacin nominal de la clula, TONC y la

irradiancia, E :

ECTONC

TT am

800

20)(

Si se realizan medidas experimentales de temperatura ambiente, irradiancia y

temperatura de un mdulo, se comprueba que la expresin anterior no es muy exacta,

concluyndose que la temperatura del mdulo depende adems de otras variables como la

velocidad, la direccin del viento y la ubicacin del mdulo respecto a su entorno fsico

(intercambios por radiacin en el rango del infrarrojo). Se observa, por ejemplo, que la

temperatura del mdulo puede ser inferior a la temperatura ambiente para bajos niveles de

irradiancia debido a los intercambios de calor por radiacin del mdulo con su entorno. El

viento es un factor que influye mucho en la diferencia entre la temperatura del mdulo y la

temperatura ambiente. Si la velocidad del viento es elevada, esta diferencia disminuir

debido a la disipacin de calor por conveccin, mientras que para bajas velocidades del

viento la temperatura del mdulo depender fundamentalmente del nivel de irradiancia y de

la temperatura ambiente. Otras caractersticas

Tamao de los mdulos fotovoltaicos

Desde el punto de vista prctico, hasta hace pocos aos, se utilizaban mdulos de

36 clulas y 0,4 m2, aproximadamente, de superficie. Actualmente estos mdulos se utilizan

cada vez menos, reemplazndose por otros mayores que disponen de 108 o ms clulas

asociadas en serie o en serie-paralelo. Los mdulos de mayor tamao presentan una mejor

relacin precio/potencia, y requieren adems menos mano de obra en las labores de

instalacin e interconexionado.

Tensin mxima de aislamiento

La tensin mxima de aislamiento nos indica la tensin mxima a la que puede estar

sometida un mdulo sin que existan fugas de corriente. Este valor es muy importante ya que


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en una instalacin la tensin mxima alcanzable como consecuencia de conectar mdulos

en serie nunca debe superar este valor.

Vida til

La durabilidad de un mdulo es muy difcil de calcular. Sin embargo, si cumple con la

normativa vigente en cuanto a homologacin, puede durar ms de treinta aos, aunque se

estima que a partir de los veinticinco sus prestaciones se reducen alrededor de un 20-25%

respecto al primer da.

2.1.2.2.- Criterio de seleccin

Se recomienda tener en cuenta los siguientes aspectos a la hora de comprar un mdulo:

1.- Que est homologado por organismos independientes. Adems para CTE que sea clase

II certificado.

2.- Garantas detalladas. Hay que mirar muy bien las garantas del producto y las referidas

a garantas de produccin. Se valorar muy positivamente las garantas con avales.

3.- Relacin /Wp. Es decir, el precio. En este caso hay que aclarar si es con cableado de

interconexionado de mdulos incluido, dnde se entrega (almacn, puerto, fbrica etc..) y

sobre todo si refiere a los Wp del catlogo o a los realmente comprados y medidos. (flash

report).

4.- Categora de la compaa. (recursos propios, experiencia demostrada, etc..).

5.- Menor tolerancia.

6.- Menor TONC.

7.- Tensin de aislamiento adecuada. (se recomienda 1000 V).

8.- Forma de produccin: Si es automtica o manual.

9.- Degradacin mxima garantizada.

10.- Si la empresa slo ensambla clulas o adems las produce.

11.- A igualdad de condiciones, silicio monocristalino.

12.- Accesibilidad a la empresa.

13.- Calidad caja conexionado y de sus componentes.

2.1.3.- Generador fotovoltaico o campo solar


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El generador fotovoltaico est constituido por un grupo de mdulos o paneles

interconectados entre s en serie, paralelo o serie-paralelo con el fin de obtener una

determinada cantidad de energa elctrica.

En los apartados anteriores se ha supuesto, por simplicidad, que los mdulos

fotovoltaicos estn formados por clulas con idnticas caractersticas de funcionamiento. En

realidad, las caractersticas de las clulas y los mdulos presentan cierto grado de

dispersin por las irregularidades en el desarrollo de los procesos de fabricacin, pero sus

efectos se minimizan mediante la clasificacin de las mismas, asociando entre s clulas

parecidas.

Otro aspecto interesante son las condiciones de operacin, que se suelen suponer

constantes para todas las clulas y los mdulos. En grandes instalaciones pueden llegar a

ser muy distintas entre los mdulos que las conforman. Tal es el caso de los campos solares

de gran extensin, en los que las nubes o las construcciones colindantes proyecten sombra

en determinados momentos sobre algunos de mdulos y sobre otros no: entonces cada cual

opera bajo diferentes condiciones de irradiancia y temperatura. En estas ocasiones puede

ocurrir que las clulas afectadas inviertan su polaridad, vindose sometidas a la descarga de

potencia procedente del conjunto de las clulas iluminadas. Si este efecto fuese importante,

la temperatura de las clulas que soportan la carga aumentara considerablemente,

generando puntos calientes que podra llegar incluso a destruirlas. Para evitar esto se

disponen los diodos descritos anteriormente.

Los mdulos comerciales de silicio cristalino deben cumplir los requerimientos de la IEC

612151 sobre cualificacin del diseo y aprobacin de tipo para mdulos utilizables al aire

libre; que incluye entre sus exigencias alta resistencia a los impactos, las temperaturas

elevadas y la humedad, as como una gran durabilidad.

2.2.- Bateras

La produccin de energa elctrica en una instalacin fotovoltaica depende

fundamentalmente del tamao del generador fotovoltaico y las condiciones climticas del

lugar. Aunque el tamao del generador fotovoltaico sea fijo, su produccin elctrica est

sometida a continuas variaciones unidas a la variacin de las condiciones climticas y

meteorolgicas. Por esta razn, la cantidad y distribucin de la energa elctrica producida

1 IEC: International Electrotechnical Comission


18

en una instalacin fotovoltaica cambia constantemente. Obviamente, durante la noche la

instalacin fotovoltaica no produce energa.

Por otro lado, la demanda de energa elctrica depende de las necesidades de cada usuario

y estas tambin suelen ser muy variables. Este aspecto resulta de especial importancia.

Una batera es un dispositivo capaz de transformar cierta cantidad de energa qumica en

energa elctrica, y viceversa. Las bateras sirven para almacenar energa: se guarda la

energa elctrica en forma de energa qumica cuando no se necesita y se recupera cuando

se requiere, eludiendo as el compromiso de adaptar el rgimen temporal de produccin al

de consumo.

Las bateras utilizadas en las instalaciones fotovoltaicas estn compuestas por vasos en

cuyos electrodos ocurren reacciones de tipo reversibles. Por esta razn, pueden ser

utilizadas para acumular la energa procedente del generador fotovoltaico y posteriormente

liberarla conectndola a un circuito de consumo externo. El uso de estos equipos dota a la

instalacin fotovoltaica de cierta autonoma, garantizando el servicio elctrico en periodos en

los que la radiacin solar es escasa o nula, o en los que su cantidad es inferior a la

necesaria para satisfacer la demanda.

Las bateras es un sistema de almacenamiento de energa que no es muy eficiente (se

pierde del orden del 35-40% de la energa), y adems requiere de un excelente diseo y

mantenimiento para que dure mucho tiempo, es decir, son delicadas. Sin embargo, se

utilizan porque tcnicamente el ser humano an no ha descubierto ningn procedimiento de

almacenar la electricidad en cantidades adecuadas. Su uso est prohibido en instalaciones

de conexin a red.

Las bateras que suelen usarse en instalaciones fotovoltaicas son estacionarias. Englobadas

en esta familia existen diferentes tipos de bateras en el mercado, pero fundamentalmente

se pueden clasificar, a efectos de aplicacin en el sector fotovoltaico, en dos grandes

grupos: las de plomo-cido y las de nquel-cadmio (Ni-Cd). Las de plomo-cido son las ms

utilizadas, debido a su mejor relacin calidad-precio y a una gran adaptabilidad a las

condiciones de carga variables, asociadas a las variaciones de intensidad del generador

fotovoltaico.


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En este captulo se van a aportar las caractersticas, componentes y sistema de carga y

descarga de las bateras, para pasar a una descripcin ms detallada de las de plomo-

cido.

2.2.2.- Caractersticas de las bateras

Entre las caractersticas ms importantes de las bateras se encuentran la capacidad,

la vida til, las curvas de carga y descarga y la autodescarga.

a) Capacidad

La capacidad de la batera para un determinado tiempo t de descarga, Ct, es una de

las caractersticas ms importantes de una batera. Se define como la cantidad de energa

que puede suministrar el dispositivo cuando est sometido a un rgimen de descarga

constante durante t horas, a una temperatura de 25C, a partir del estado de plena carga. Se

expresa en amperios-hora (Ah). Una vez transcurrido este tiempo t, la batera alcanza una

tensin mnima, denominada tensin final de descarga.

Por ejemplo, una batera con una capacidad de C10=150 Ah es un acumulador que durante

10 horas puede suministrar una intensidad de 15 A. Al cabo de este tiempo la batera llega

a una tensin final de corte, que para bateras de plomo es del orden de 1.8 V por elemento,

a una temperatura de referencia de 25 C.

En algunas ocasiones la capacidad de una batera se expresa en Wh. Para ello debe

multiplicarse la capacidad, en Ah, por la tensin de descarga, en V. Como se puede ver en

la figura anterior, esta tensin no es constante durante el tiempo que dura la descarga, por

lo que debe tomarse un valor medio durante la operacin.

Variables que afectan a la capacidad

Los principales factores que influyen sobre la capacidad de una batera son la

temperatura y el rgimen de descarga; tambin son importantes otros como la configuracin

de las placas, la concentracin del electrolito y el estado de la batera antes a su utilizacin:


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Temperatura: La temperatura repercute en los procesos de transferencia de masas

asociados a la difusin de las especies reactivas de la celda, y en las propiedades

termoqumicas de la reaccin generadora de electricidad, ejerciendo una gran influencia

en la capacidad de la batera. Cuanto ms elevada es la temperatura, menor es la

viscosidad del electrolito y mayor la velocidad de difusin de los iones; lo que permite un

incremento de la velocidad global de reaccin en la celda, con una mayor eficiencia de

las reacciones electroqumicas, que se traduce en un aumento de la capacidad de la

batera. Un aspecto importante es que hay que evitar que se congele el electrolto por lo

que hay que tener en cuenta este aspecto en lugares donde las temperaturas ambiente

sean muy bajas.

Rgimen de descarga: la intensidad de la descarga influye en los fenmenos de difusin

de los materiales activos en solucin. A mayor intensidad de descarga, la velocidad de

difusin de los iones hacia las placas se convierte en el factor limitante de la velocidad

de generacin de corriente elctrica. En muchos casos, la rpida generacin de especies

no reaccionantes (producto de las reacciones electroqumicas) promueve la deposicin

de las mismas sobre la superficie activa, impidiendo su contacto con los iones en

solucin. Estos fenmenos influyen negativamente en la velocidad de produccin de la

corriente elctrica, y por tanto en la capacidad de la batera.

Configuracin de las placas: La configuracin de las placas tiene que ver con la cantidad

de material activo y con su disposicin. A mayor cantidad de material activo depositado

en las placas corresponde una mayor generacin de intensidad elctrica, al tener mayor

nmero de molculas activas donadoras y receptoras de electrones. La disposicin de

las placas est ligada principalmente a su espesor. Para una misma cantidad de material

activo, una disposicin del mismo en muchas capas finas favorecer regmenes de

descarga altos por la facilidad de movimiento de los electrones hacia el conductor

externo, una vez generados en la superficie de la placa; y una disposicin del material en

un nmero menor de placas gruesas favorecer los regmenes de descarga a

intensidades bajas en los que este movimiento no debe ser tan rpido. As mismo, el

rea de las placas influye en la facilidad de contacto entre electrolito y el material activo,

y en la penetracin de las cargas hacia el conductor, aumentando la capacidad de la

batera a mayores reas de contacto en relacin con la cantidad de material activo. Otros

aspectos de la configuracin que deben tenerse en cuenta tienen que ver con la

distribucin de los tamaos de las partculas, la porosidad del material activo y el rea de

contacto; todo ello relacionado con la facilidad de contacto de los materiales en las

placas.


21

Concentracin del electrolito: La concentracin del electrolito influye en el avance de la

reaccin y en la difusin de los iones en la solucin. Cuanto mayor sea la concentracin

del electrolito ms grande ser la tensin de descarga y mayor el grado de

transformacin del material activo, traducindose en un aumento de la capacidad de la

batera. Igualmente, la alta concentracin del electrolito (densidad de 1,23 en el caso de

bateras de plomo-cido) permite operar a menor temperatura, ya que baja el punto de

congelacin de la solucin.

Funcionamiento previo: Controlar la historia de la batera, que es un sistema con

memoria, resulta fundamental a la hora de evaluar su capacidad: en algunos

acumuladores los primeros ciclos de carga y descarga aumentan progresivamente su

capacidad. Del mismo modo, el tiempo de permanencia de la batera en circuito abierto

disminuye la capacidad de una batera a consecuencia del fenmeno de autodescarga,

que a su vez se ve afectado por la temperatura de almacenamiento. El tiempo de reposo

tras la carga tambin influye sobre la capacidad. La razn de esto es que durante la

carga se producen gases cuya presencia en la solucin electroltica repercute en los

procesos de difusin y reaccin, retrasando o acelerando la velocidad de produccin de

intensidad elctrica. Por esta razn es conveniente dejar un tiempo tras la carga para

eliminar la influencia de este efecto sobre la cantidad de energa elctrica que produce la

batera en un tiempo determinado.

b) Profundidad de descarga

La profundidad de descarga es la relacin porcentual existente entre la capacidad

realmente disponible y la capacidad total de la batera. Este parmetro influye en la duracin

y eficiencia total de la batera, y en bateras de plomo no debe ser superior al 80%. Se suele

utilizar un valor entre el 70% y el 80%.

c) Vida til

La mayor o menor duracin de una batera depende tanto de sus condiciones de

funcionamiento en los ciclos de carga y descarga como de las condiciones externas. La vida

til se suele medir mediante el nmero de ciclos de carga-descarga a una determinada


22

profundidad de descarga. Los factores que influyen en la vida til de las bateras de plomo-

cido son:

Sobrecarga: Cuando se ha alcanzado el 90% de carga de la batera y se sigue

introduciendo corriente en la misma, sta no se invierte en su totalidad en transformar

los materiales activos de la batera y a este fenmeno se le denomina sobrecarga. Esta

sobrecarga produce los siguientes efectos negativos:

Desprendimiento de H2 en las placas negativas y de O2 en las placas positivas.

Como consecuencia, existe prdida de electrolito y al quedar parte de los

electrodos sin recubrir por el electrolito los materiales activos de stos sufren

daos irreversibles.

Corrosin de los electrodos. Al final del proceso de carga, la polarizacin del

electrodo eleva su tensin aumentando la reaccin de oxidacin del electrodo.

Descarga profunda: Cuando se tienen altos valores de descarga diarios, la vida til de

las bateras de plomo-cido decrece; ya que en una batera de plomo totalmente

descargada se producen cristales de sulfato de plomo que dificultan su recombinacin

en forma de plomo elemental u xido de plomo, disminuyendo la materia activa y en

consecuencia la capacidad de la batera. A este fenmeno se le denomina sulfatacin.

En este tipo de bateras no se recomienda una descarga superior al 80%, es decir, la

profundidad de descarga mxima debe ser inferior al 80%.

Estratificacin del electrolito: Una parte del electrolito, la ms pesada, se queda en la

parte inferior del vaso. Debido a la existencia de un gradiente de densidad, por efecto de

la gravedad, del electrolito entre la parte inferior y superior del vaso se produce un

deterioro no homogneo del mismo que hace disminuir su vida til.

Temperatura: Cuanto mayor es la temperatura de operacin menor es la durabilidad de

las bateras de plomo-cido. Las temperaturas bajas aumentan la duracin de las

bateras, pero si lo son demasiado el electrolito corre el riesgo de congelarse. En este

caso, se descubre adecuado mantener altos niveles de carga, ya que a mayor

concentracin de cido sulfrico menor es el punto de congelacin de la solucin. La

reduccin de la vida til viene a ser del 50% por cada 10oC de aumento en la

temperatura de operacin de la batera.


23

Estado de carga: Cuando una batera opera a bajos estados de carga el material activo

pierde adherencia, desprendindose de las rejillas, con la consecuente reduccin de la

actividad.

Autodescarga: Una batera de plomo cido tiene una autodescarga que ronda los

siguientes valores, segn su temperatura: 2% a 5oC, 2-3% a 25oC, 5-6% a 30oC y 10%

a 45oC, aproximadamente; triplicndose el ltimo valor cuando la batera est llegando al

final de su vida til y presenta una fuerte estratificacin del electrolito.

Para lograr una mayor vida til de las bateras debe evitarse:

Someterlas a descargas profundas.

Trabajar a temperaturas extremas.

Disminuir la pureza del agua de la solucin electroltica.

Someterlas a sobrecargas excesivas.

d) Curvas de carga y descarga

Las bateras se pueden cargar con perfiles de intensidad y tensin muy diferentes.

Cada uno de los perfiles implica una evolucin distinta de la tensin de la batera en funcin

de las reacciones internas de la misma. La carga normal se suele realizar a intensidad

constante o a voltaje constante. La carga de flotacin est destinada a mantener la batera a

plena carga en los periodos en que no se utiliza, y se lleva a cabo a tensin constante. La

carga de igualacin acta en bateras con una gran cantidad de vasos conectados en serie y

sirve para compensar variaciones pequeas de voltaje o densidad entre los mismos; se

realiza a voltaje constante y a valores de intensidad bajos.

e) Rendimiento de Faraday y energtico

El rendimiento de Faraday es la relacin entre la carga (Ah) extrada de la batera

desde un cierto estado inicial y la aportada a la misma para la obtencin del citado estado

inicial. Este parmetro vara en funcin del estado de carga de la batera, pudindose

distinguir en todo el dominio tres zonas diferenciadas:


24

La Zona 1 corresponde a los mximos valores de eficiencia y abarca desde el estado de

carga del 0% hasta el del 75%. En esta zona la energa que entra en la batera se invierte,

prcticamente en su totalidad, en efectuar las mencionadas reacciones qumicas sin

observarse prdidas significativas. En la Zona 2, comprendida entre los estado de carga al

75 y al 90% la eficiencia disminuye, ya que una parte de energa que entra en la batera se

consume en las reacciones de electrlisis del agua. Por ltimo la Zona 3, que rene los

estados de carga superiores al 90%, es decir, estados en los que la batera est casi

totalmente cargada, se caracteriza por presentar valores muy bajos de la eficiencia, puesto

que casi toda la energa se emplea en la produccin de gases por electrlisis y muy poca

cantidad de ella en la reaccin qumica.

El rendimiento energtico es la relacin entre la energa extrada durante la descarga

y la energa suministrada (ambos expresados en Wh) para la obtencin del nivel inicial de

carga. En este caso, adems de la intensidad entregada y suministrada, influyen la tensin

de carga y de descarga; siendo el valor de esta ltima siempre menor, por lo que el

rendimiento energtico siempre es menor que el de Faraday.

2.2.2.- Criterios de seleccin de una batera

Se recomienda tener en cuenta los siguientes aspectos a la hora de comprar una batera:

1.- Homologada.

2.- En general que sea del tipo estacionaria de placa positiva tubular, con vasos

translcidos transparentes. Caractersticas del material activo.

3.- Precio referido a su capacidad. Aclarar si este precio incluye el transporte. Dnde se

entrega y condiciones de la misma (llena o vaca, etc..).

4.- Garantas detalladas de todo tipo.

5.- Categora de la compaa. (recursos propios, experiencia demostrada, etc..).

6.- Accesibilidad a la empresa. Debe tener al menos delegacin en el pais.

7.- Comprobar que tiene un adecuado rendimiento de carga antes regmenes variables

como ocurre en fotovoltaica. (por ejemplo, las bateras de gel tienen mal comportamiento

ante regmenes de carga variables).


25

2.3.- Sistemas de acondicionamiento de Potencia

Se llaman sistemas de acondicionamiento de potencia a todos aquellos dispositivos

que controlan el funcionamiento de una instalacin fotovoltaica y adaptan las caractersticas

de la energa elctrica producida a las requeridas para su destino y uso final.

Los principales elementos del subsistema de acondicionamiento de potencia son los

reguladores de tensin, los convertidores CC-CC y los convertidores CC-CA, tambin

llamados inversores.

2.3.1.- Reguladores de tensin

Los reguladores son dispositivos que evitan la sobrecarga y la descarga profunda de

las bateras, asegurando su buen funcionamiento y prolongando su vida til. Dependiendo

de cmo realizan esta funcin pueden dividirse en dos grandes grupos:

4.3.1.1.- Reguladores en paralelo (tipo Shunt):

Estn constituidos por un transistor conectado en paralelo con el generador

fotovoltaico. El control se efecta mediante el paso o no de cierta intensidad elctrica a

travs del transistor, en funcin del valor de la tensin de la batera respecto a un valor

umbral. Esto se logra mediante la creacin de una va de baja resistencia al paso de la

intensidad, disipando la energa mediante un elemento que cumpla esta funcin en el

circuito regulador del generador fotovoltaico. Esto limita el tamao de las instalaciones

fotovoltaicas que pueden tener reguladores tipo Shunt a aquellas cuya potencia mxima sea

menor de 100 Wp, debido a los costes y la fiabilidad de las instalaciones con disipadores

muy grandes.

Estos reguladores tienen adems un diodo que impide el paso de intensidad de las bateras

a travs suyo entrando en el generador fotovoltaico.

2.3.1.2.- Reguladores en serie

En este tipo de reguladores se desconecta el generador fotovoltaico de las bateras

cuando se alcanza la plena carga. El dispositivo utilizado para cumplir dicha funcin es un

interruptor de tipo electrnico conectado en serie.


26

El sistema est gobernado por un circuito de control que compara constantemente la tensin

de la batera con un valor de referencia, y entrega al regulador la seal para que permita el

paso o no de la intensidad elctrica.

El tamao de estos equipos es pequeo, son de gran fiabilidad y poseen vidas tiles

mayores que los reguladores electromecnicos usados antiguamente. Actualmente son los

ms comunes, por su eficiencia frente a los reguladores en paralelo, al no tener disipacin

de energa mediante resistencias.

2.3.1.4.- Proteccin contra sobrecarga de una batera

La sobrecarga de una batera se produce cuando a pesar de estar plenamente

cargada el generador fotovoltaico contina inyectando intensidad en ella. En este caso, el

regulador detecta el estado de plena carga e impide la entrada de intensidad adicional, ya

sea mediante la disipacin de la misma o la desconexin del generador y la batera.

Generalmente, el proceso de regulacin de carga ms comn se compone de dos fases: La

primera consta de una carga profunda hasta alcanzar una determinada tensin final de

carga. Esta tensin depende de la temperatura, la diferencia de intensidad entre carga y

descarga y la capacidad del acumulador. Cuando se alcanza la tensin final la batera ha

logrado un elevado nivel de carga. A partir de entonces, el regulador mantiene este nivel

hasta que todos los vasos han logrado el mismo estado de carga. La siguiente fase se

denomina fase de flotacin, en la que la batera plenamente cargada se mueve entre unos

valores mximos y mnimos de tensin, prximos entre s, con el fin de completar el proceso

de carga. Estos valores de tensin los ajusta el regulador en funcin de los procesos de

carga de das anteriores. En esta fase se producen varias conexiones y desconexiones del

generador fotovoltaico con las bateras. Esto permite que la batera que ha estado sometida

a grandes descargas, o por el contrario que se ha usado poco, pase por periodos de

igualacin en su fase final de carga, o no se las sobrecargue para evitar procesos de gaseo

innecesarios que alteren sus propiedades.

Los reguladores disponen de alarmas e indicadores que informan al usuario acerca del

estado de carga de la batera, y de si se est o no cargando.

2.3.1.5.- Proteccin contra sobredescarga


27

La sobredescarga se produce cuando se extrae energa elctrica de la batera por

debajo de aquellos limites que se han establecido como los mnimos, a partir de los cuales

comienza a deteriorarse. Los parmetros que definen los reguladores son:

Tensin nominal: debe coincidir con la tensin nominal de la batera.

Intensidad nominal: es la intensidad mxima de corte del regulador, su valor debe ser del

orden de 1,2 veces la intensidad mxima que puede pasar por el regulador, ya sea desde el

generador a la batera o desde la batera a la carga de consumo.

Tipo de regulacin: tipo serie o tipo paralelo.

Modo de regulacin: etapas o fases que se identifican en el proceso de carga, si el regulador

realiza fases diferenciadas en este proceso.

Compensacin por temperatura: indica si dispone o no de medida por temperatura y, por

tanto, compensacin de la tensin de corte en funcin de la misma.

Criterios de seleccin de un regulador de tensin

Se recomienda tener en cuenta los siguientes aspectos a la hora de comprar un regulador:

1.- Es fundamental asegurarse que los umbrales de regulacin o corte de la corriente as

como el procedimiento de regulacin se ajusten realmente a lo recomendado por el

fabricante de la batera. Esto es vital ya que en caso contrario se deteriorar la batera.

Este es con diferencia el primer criterio.

2.- Que el tamao se ajuste a lo requerido por la instalacin.

3.- Costes y garantas.

2.4.- Convertidores CC-CA o inversores

El inversor o convertidor CC-CA tiene objetivo principal transformar la corriente

continua en corriente alterna. En el mercado existen inversores para instalaciones de

conexin a red y para instalaciones aisladas, siendo tecnolgicamente muy diferentes.

En general los convertidores CC/CA deben tener, entre otras caractersticas, una

gran fiabilidad y una elevada eficiencia en la conversin de energa.


28

Los convertidores de aislada estn diseados para una tensin de entrada especfica

llamada tensin de entrada nominal en intensidad continua, que puede adoptar valores de

12, 24 y 48 V. La tensin de salida normalmente es de 230 A en intensidad alterna, la

frecuencia de 50 Hz y las potencias toman valores que oscilan entre los 700 y los 4500 W.

Los de conexin a red estn diseados para un amplio rango de tensiones de

entrada y adems es obligatorio que dispongan de ms funciones como seguimiento del

punto de mxima potencia, autoprotecciones de tensin, frecuencia y de funcionamiento en

isla e incluso de transformacin de aislamiento en la mayora de los casos.

Rendimiento de los inversores

El rendimiento de un inversor se define como la relacin, expresada en porcentaje,

entre la potencia de salida y la potencia de entrada del inversor:

100entrada

salida

iP

P

El rendimiento depende de las caractersticas del inversor, el semiconductor de

potencia utilizado, los filtros, los transformadores, el estado de carga en el que opere (es

decir, la potencia que le demande la carga) y la tensin e intensidad de entrada en

continua. Cuanto ms se aproxime la potencia demandada por la carga a la potencia

nominal del inversor normalmente mejor rendimiento presentar.

Criterios de seleccin de un inversor:

Se recomienda tener en cuenta los siguientes aspectos a la hora de comprar un inversor de

aislada:

1.- Que est homologado por organismos independientes.

2.- Garantas detalladas.

3.- Relacin /Potencia nominal.

4.- Que sea apto para el lugar de ubicacin (si es exterior IP65).

5.- Autoconsumo muy bajo.

6.- Curva de rendimiento mientras ms alta mejor.

7.- Que el tamao del inversor no sea mayor que la potencia demandada en la instalacin.

8.- Valorar las autoprotecciones que tiene el inversor.


29

9.- Forma de onda lo ms senoidal posible.

10.- Accesibilidad y experiencia del fabricante. Posibilidad de reparaciones.

Se recomienda tener en cuenta los siguientes aspectos a la hora de comprar un inversor de

conexin a red:

1.- Que est homologado por organismos independientes. Que cumpla las exigencias del

RD 1663/00 para fotovoltaica en Espaa y del resto de normativas especficas. (reactiva,

huecos de tensin, compatibilidad electromagntica, )

2.- Garantas detalladas.

3.- Relacin /Potencia nominal.

4.- Que sea apto para el lugar de ubicacin (si es exterior IP65). Cuidado con ambientes

corrosivos como las ubicaciones cerca del mar o industria qumica.

5.- Curva de rendimiento total del inversor contractual mientras ms alta mejor. Aqu es muy

importante ya que se traduce en dinero directamente. Comprobar la influencia de la

temperatura y otras variables en las curvas de rendimiento.

6.- Valorar las autoprotecciones y sistema de gestin de alarmas del inversor.

7.- Autoconsumo muy bajo.

8.- Accesibilidad y experiencia del fabricante. Posibilidad de reparaciones.

2.5.- Equipos de consumo en instalaciones fotovoltaicas aisladas

La eleccin de los equipos de consumo en instalaciones aisladas destinados a funcionar con

energa procedente de una instalacin fotovoltaica debe atender, entre otros, a criterios de

eficiencia energtica y a un adecuado control en el arranque y parada de los equipos de

forma que slo funcionen cuando realmente es necesario. As es como se consigue un

mayor aprovechamiento del servicio que presta la instalacin fotovoltaica aislada. En este

caso, slo recordar que no se debe utilizar la electricidad para generar calor (ACS, planchas,

vitrocermicas, calefactores elctricos, etc..) y que para estas necesidades hay otras formas

y equipos que lo hacen de forma mejor.


30

3.- Seguridad y protecciones en instalaciones fotovoltaicas

3.1.- Introduccin y mbito de aplicacin

Tenga en cuenta el lector que la seguridad es lo ms importante y primero que hay que

garantizar en una instalacin fotovoltaica y que la corriente elctrica es igual de peligrosa si

proviene de una central nuclear que de una instalacin fotovoltaica. El diseador

(ingeniero, arquitecto) debe asegurar como mnimo todas las protecciones que exige la

normativa y que en ningn momento haya riesgo para las personas.

Por ejemplo, 5 amperios de corriente elctrica pasando por una persona le puede

provocar la muerte.

El presente apartado est dedicado a la seguridad en el diseo de las instalaciones

solares fotovoltaicas, haciendo mayor hincapi en las instalaciones de conexin a red, y est

estructurado en tres apartados principales:

1.- La indicacin de los factores de riesgos que existen en las instalaciones

fotovoltaicas en funcin de las caractersticas de sta (tensin/es de operacin, existencia o

no de acumuladores electroqumicos, etc..) tanto para las personas como para los propios

equipos.

2.- La descripcin de las medidas correctoras que pueden llevarse a cabo durante

el diseo de la instalacin, en funcin de criterios tcnicos y de cumplimiento de la

legislacin vigente.

3.- Incorporacin de esquemas (a modo de ejemplos) de estas instalaciones con las

medidas de seguridad incorporadas.

El lector debe tener en cuenta que existen riesgos y medidas de proteccin que son

comunes a todas las instalaciones fotovoltaicas, tanto aisladas como conectadas a la red,

mientras que existen riesgos que slo aparecen en funcin de la presencia de ciertos

equipos o tipo de instalacin fotovoltaica. Por ejemplo, si la instalacin lleva bateras, debido

a este elemento aparecen riesgos de corrosin, qumicos e incluso de explosin, mientras

que si no lo lleva los riesgos estn asociados bsicamente a la propia electricidad.

(cortocircuito, fugas de corriente con riesgos elctricos en personas, sobretensiones, etc).


31

NOTA.- No es objeto de este mdulo los aspectos de seguridad de la posible instalacin de

evacuacin en media o alta tensin que pudiera existir en una instalacin fotovoltaica de

conexin a red, ni de los aspectos relativos a la seguridad durante el montaje o

mantenimiento de la instalacin fotovoltaica, que tambin deben ir reflejado obligatoriamente

en el proyecto como estudio de seguridad y salud.

Todos los aspectos de seguridad durante el montaje y mantenimiento deben ir reflejados en

el correspondiente estudio de seguridad y salud dentro del proyecto pero que no es objeto

del presente mdulo, aunque no por ello menos importante.


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3.2.- Factores de riesgos

En el presente captulo se ponen de manifiesto cmo en algunas instalaciones

fotovoltaicas existen factores que ponen en peligro a las personas, animales y/o cosas.

Los factores de riesgo que pueden existir en una instalacin fotovoltaica son:

3.2.1.- Existencia de tensiones elevadas

En una instalacin fotovoltaica pueden existir niveles de tensin que superen los

siguientes umbrales de seguridad, dados por el Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin

(en adelante R.E.B.T.):

- 50 V. en corriente alterna.(24 V en zonas mojadas como intemperie).

- 75 V. en corriente continua.

En efecto, estos niveles de tensin se pueden obtener fcilmente mediante la

conexin serie de paneles solares y/o bateras, mediante el uso de convertidores de

corriente continua-corriente continua o de un inversor de corriente continua a corriente

alterna.

La posibilidad de que, en principio, una instalacin fotovoltaica pueda alcanzar

tensiones superiores a la de seguridad obliga, en caso necesario, a establecer medidas

preventivas especficas que minimicen el posible riesgo en funcin de su tensin.

El R.E.B.T., obliga expresamente en caso de superarse los umbrales de tensin de

seguridad a establecer medidas de proteccin frente a personas contra contactos directos y

contra contactos indirectos.

Con el actual desarrollo de las instalaciones de conexin a red, es frecuente que en la

parte de corriente continua de la instalacin tambin existan tensiones superiores a 75V y

por tanto existe este riesgo tanto en la parte de corriente continua como la de alterna.


33

3.2.2.- Tipo de corriente de la propia instalacin fotovoltaica

Los paneles solares producen corriente elctrica de forma continua existiendo

ocasiones que, por motivos tcnicos o econmicos, es necesario convertirla a alterna,

pudiendo disponer de uno o de los dos tipos de corriente en una misma instalacin. En las

instalaciones de conexin a red existen las dos formas de corriente (continua y alterna)

siempre.

La accin de estos dos tipos de corriente sobre el organismo y equipos es diferente y, por

consiguiente, tambin lo sern las medidas de prevencin que se tengan que aplicar,

sobre todo desde el punto de vista de la posible utilizacin de equipos de prevencin que

nicamente se accionan mediante corriente alterna.

Un aspecto importante es destacar que los equipos de proteccin elctrica a utilizar en

cada caso estn homologados y diseados para que los que estn situados en la parte

de corriente continua estn expresamente diseados para corriente continua y los

equipos que van en corriente alterna estn diseados expresamente para corriente

alterna

3.2.3.- Corriente de la lnea elctrica de la red convencional

Las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red elctrica inyectan energa

elctrica a la red.

Sin embargo, tambin es posible que la corriente elctrica circule desde la red hasta

el interior de la instalacin fotovoltaica. Por tanto, cuando se produce un cortocircuito,

defecto de aislamiento, etc en la zona de conexin de la instalacin fotovoltaica con la red

es posible que circulen grandes corrientes desde la red al inversor. Estas corrientes pueden

daar equipos, afectar a personas, provocar incendios, etc

Adems, por el hecho de existir un punto de conexin comn, tambin en esa misma

lnea de conexin puede transmitirse sobretensiones, defectos de la red, tensiones

peligrosas en la red debido a la instalacin fotovoltaica, etc

3.2.4.- Sobretensiones y caidas de rayo


34

La mayora de las sobretensiones en una instalacin fotovoltaica suelen ser debidas

a la incidencia de un rayo en el entorno y suelen provocar fallos y deterioro en los equipos

electrnicos de las instalaciones (sobre todo en inversores, reguladores, equipos de

monitorizacin y vigilancia, etc..). Cada impacto de rayo origina unos efectos indirectos en

sus alrededores que afecta a un radio de 1 km aproximadamente. La probabilidad de que un

rayo afecte indirectamente a un edificio es por tanto mucho mayor a que se produzca un

impacto directo de un rayo en el edificio. Por lo que se puede concluir que una instalacin a

lo largo de su vida til se ve ms influenciada por los impactos de rayos en sus alrededores

que en la propia instalacin.

Las sobretensiones de origen atmosfrico son las ms frecuentes en las

instalaciones fotovoltaicas.

Los efectos de impactos indirectos de rayos son acoplamientos galvnicos,

inductivos y capacitivos. Los acoplamientos producen sobretensiones, de las cuales hay que

proteger a las instalaciones elctricas del propio edificio. La proteccin interna contra rayos

incluye a todas las instalaciones del edificio, que se encargan de la proteccin de los efectos

indirectos de los rayos pero tambin de la conexin a la red de distribucin pblica (en el

caso de instalaciones de conexin a red). Cuanto mayor sea el peligro de impactos de rayos

mayores deben ser las medidas de proteccin interna. Una condicin previa para una

adecuada funcin de una proteccin interna contra rayos es una buena conexin

equipotencial segn la IEC 364-5-54. A travs de la conexin equipotencial se conectan a

tierra todas las tuberas metlicas (por ejemplo, conducciones de agua, calefaccin, gas...).

Los acoplamientos inductivos de los rayos se pueden producir en el panel, en los

cables de los paneles y en el circuito principal de corriente continua. El acoplamiento

inductivo disminuye a la mitad cuando los paneles fotovoltaicos tienen marco metlico

respecto a los paneles sin marco.

3.2.5.- Defectos de aislamiento

El defecto de aislamiento es un defecto que se puede producir con relativa

frecuencia en una instalacin fotovoltaica y que por ser origen de un posible contacto

indirecto hay que detectarlo y protegerse segn el REBT (adems de prdidas elctricas).

El emplazamiento exterior de este tipo de instalaciones es generalmente en

lugares aislados fcilmente accesibles a cualquier animal y a las condiciones de intemperie.


35

La accin de algunos animales, como roedores, o el paso de conductores por

elementos metlicos ms o menos cortantes, o el uso terminales de conductores poco

adecuados, o el uso de cuadros elctricos y cajas a la intemperie que no sean realmente

estancos (grado de proteccin mnimo IP65), etc puede provocar un defecto de

aislamiento elctrico en la instalacin, pudiendo derivarse la corriente a travs de las

personas con el consiguiente riesgo para su seguridad. Adems estos defectos de

aislamientos puede provocar arcos elctricos con riesgo de incendio asociado.

Los defectos de aislamiento tambin se pueden producir por otras causas, entre

las ms frecuentes est el deterioro de los aislamientos por estar expuestos a condiciones

climticas extremas.

Otro hecho que puede originar problemas de defecto de aislamiento es el debido a

utilizar paneles fotovoltaicos o conductores con una tensin de aislamiento (dato indicado

por el fabricante) que sea menor que la tensin mxima del campo solar. Esto se evita

seleccionando un panel que tenga una tensin de aislamiento superiores a las tensiones del

campo solar.

3.2.6.- Puntos calientes

La posibilidad de que un panel fotovoltaico est deteriorado o expuesto, slo

parcialmente, a la radiacin solar, (como por ejemplo debido una sombra parcial por nube o

suciedad o diferencia de inclinacin/orientacin de paneles conectados entre s) puede

hacer que aparezcan incrementos de temperatura (debido a que el panel puede actuar como

absorbedor de corriente elctrica) en zonas de un panel que lleguen a provocar daos en el

propio panel e incluso un incendio en las inmediaciones. Este efecto adquiere ms

importancia a medida que la instalacin fotovoltaica aumenta de tamao donde los

incrementos de temperatura son mayores debido a .presencia de mayores corrientes.

3.2.7.- Riesgos de cortocircuito

Cuando por un conductor o por un equipo circula una corriente superior al valor que

soporta se produce el deterioro de ste. Esto es lo que normalmente sucede si se produce

un cortocircuito o una sobreintensidad.


36

La intensidad de cortocircuito de un grupo de paneles no es peligrosa para los

equipos y conductores porque es muy similar a la intensidad nominal de funcionamiento de

la instalacin fotovoltaica cuando la irradiancia alcanza 1.000 W/m2. Por este motivo, un

cortocircuito en el campo solar no es peligroso para los equipos a los que est normalmente

conectado. Sin embargo, hay que evitar que por una hilera circule una intensidad mayor a la

que soporta y que normalmente viene indicada por el fabricante del panel. Esto se consigue

colocando fusibles bien calibrados a la entrada y salida de cada hilera como se comenta

posteriormente.

Adems, en la parte de corriente alterna de una instalacin de conexin a red existe

el riesgo de que un cortocircuito provoque daos considerables debido a que puede

producirse una intensidad muy elevada procedente de la red de distribucin de la compaa

elctrica. Este riesgo se protege mediante una caja general de proteccin con fusiles y

mediante el empleo de interruptores magnetotrmicos.

Cuando en la instalacin fotovoltaica existen bateras, s que pueden producirse

cortocircuitos o sobreintensidades que pueden ocasionar riesgos para los equipos y/o para

las personas, siendo obligatoria su proteccin ya que de la batera puede salir intensidad de

corriente muy elevada.

3.2.8.- Existencia de acumuladores electroqumicos (instalaciones autnomas)

Las instalaciones fotovoltaicas que dispongan de acumuladores electroqumicos

(bateras), que nunca ser en instalaciones de conexin a red porque en Espaa est

prohibido, presentan los siguientes riesgos:

Presencia de cido

El cido de las bateras, fuertemente corrosivo, puede afectar muy peligrosamente a

las personas, animales o cosas durante la manipulacin de ste o de las bateras.

Presencia de gases inflamables


37

Durante el proceso de carga de una batera se desprende hidrgeno y oxgeno.

El hidrgeno es un gas muy inflamable, siendo su velocidad de combustin la ms

alta de todos los gases, y su energa de ignicin muy baja. Estas propiedades hacen que

una pequea chispa, la friccin o la electricidad esttica produzcan la ignicin inmediata de

este gas. (La energa mnima de ignicin a presin atmosfrica es de 0,019 mJ en el aire y

0,07 mJ en oxgeno).

Una mezcla de 2 volmenes de hidrgeno y 1 de oxgeno 5 de aire atmosfrico,

encendida por una chispa, da lugar a la combinacin con formacin de agua acompaada

de una fuerte detonacin.

Actualmente muchas bateras de instalaciones fotovoltaicas se encuentran en salas

habitadas en presencia de focos calientes (cocinas, chimeneas, etc..) y sin la ms mnima

ventilacin con el riesgo sealado.

3.2.9.- Otros riesgos

Existen otros riesgos y protecciones asociadas a la instalacin solar fotovoltaica que

hay que tener en cuenta como es

- El comportamiento y respuesta de la instalacin ante huecos de tensin.

- Las protecciones de calidad del suministro tanto en tensin como en

frecuencia.

- Funcionamiento en isla.

- Procedimiento y tiempo de rearmes de las protecciones.

Estos aspectos estn legislados (tanto en el RD 1663/00, como en el RD 1578/08, en

el artculo 13 que desarrollar nuevos aspectos a tener en cuenta adems de la legislacin

de las compaas distribuidoras) y sobre todo es el fabricante del inversor quien debe

tenerlos en cuenta en el diseo del mismo.

El diseador de la planta fotovoltaica le ha de exigir al fabricante del inversor que

cumpla con estas protecciones mediante certificado y avalado segn la normativa existente

en cada pas en cada momento.


38

La calidad de la corriente elctrica debe estar controlada por el propio inversor de

la instalacin de acuerdo a la normativa vigente.


39

3.3.- Resumen de medidas concretas en el diseo de una instalacin

fotovoltaica de conexin a red desde el punto de vista de la seguridad.

Se indican unas medidas de proteccin que deben incluirse en el diseo de la instalacin

fotovoltaica. Se divide en dos partes, por un lado la parte del campo solar hasta la entrada al

inversor (lado de corriente continua) y por otro lado desde la salida del inversor, incluido ste

y la conexin con la lnea elctrica de la empresa distribuidora (lado de corriente alterna).

Fig 7.- Vista de una instalacin fotovoltaica con seguimiento en dos ejes. I. Lillo.

Las actuales plantas fotovoltaicas de conexin a red requieren de tensiones elevadas en el

campo solar y ocupan grandes superficies a la intemperie, condiciones por las cuales hay

que establecer medidas de proteccin.

Antes de comenzar con medidas especficas, lo primero que debe conocer el diseador de

una instalacin fotovoltaica es la normativa existente (no es objeto de este mdulo) que le

puede afectar al diseo, las caractersticas de los equipos y de la instalacin que desea

disear y respetar las reglas de clculo de los diferentes elementos de la instalacin.

3.3.1.- Protecciones en la parte de corriente continua


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Las protecciones irn por un lado en los cuadros de proteccin distribuidos por el

interior del campo solar y a la salida del mismo y por otro se dispondrn medidas generales

de todo el campo solar.

Los cuadros de proteccin situados entre los paneles y el inversor (lado CC), en las

instalaciones de conexin a red, sern estancos, con grado de proteccin mnima IP65,

resistentes a la radiacin UV, y dispondrn en su interior de tres tipos de protecciones, por

un lado contra sobretensiones que se realiza normalmente mediante el empleo de

varistores o limitadores de tensin, (estos son dispositivos que impiden que aguas abajo, la

tensin entre dos puntos no supere un cierto valor lmite).

Para mejorar esta proteccin contra sobretensiones es aconsejable lo siguiente:

- Situar los cables del polo positivo y negativo de la parte de corriente

continua lo ms cerca posible.

- La proteccin contra sobretensiones debe realizarse cerca del equipo a

proteger (no a ms de 10 m).

- Los cables de unin de los varistores con tierra tienen que tener una

longitud mxima total de 0,5 m.

- Es necesario que exista una excelente superficie equipotencial.

- En sistemas flotantes, como la parte de corriente continua es aconsejable

que la proteccin contra sobretensiones no sea diferencial, sino que cada

polo est unido mediante un dispositivo de proteccin a tierra.

Por otro lado es necesaria una proteccin contra flujos de corriente elctrica indebidas

desde unas hileras a otras, que se realiza mediante el empleo de seccionadores fusibles en

carga bien ajustados en intensidad a los lmites indicados por el fabricante de los paneles

(estos son dispositivos que impiden que por ellos pase una corriente elctrica superior a un

cierto valor y adems que pueden abrir el circuito aunque por l est circulando corriente

elctrica en ese momento sin producirse arcos elctricos) en intensidad en cada hilera. Esto

se complementa porque los paneles suelen llevar diodos by-pass que protegen a las clulas

contra consumos de intensidades de corriente y por tanto del efecto del punto caliente.

Por ltimo es necesaria una proteccin contra defectos de aislamiento elctrico en el

polo negativo y/o positivo, que se realiza normalmente mediante dispositivos de control de

defecto de aislamiento (estos son dispositivos que vigilan que un cierto conductor no se


41

ponga en contacto con tierra, activando normalmente un seccionador o interruptor que abre

un circuito para que se corrija el defecto).

Como complemento a los defectos de aislamiento elctrico se suele recomendar (es

obligatorio en el caso de instalaciones realizadas por exigencia de la H5 del Cdigo Tcnico

de la Edificacin) para las instalaciones fotovoltaicas exigibles por el Cdigo Tcnico de la

Edificacin) que los paneles fotovoltaicos, conectores y cuadros sean de clase II. (esto

significa que estos equipos han sido diseados y sometidos a pruebas que garantizan un

doble aislamiento elctrico del dispositivo, se distinguen porque llevan un doble cuadro

concntrico como smbolo).

La proteccin en el campo solar (lado de continua) se complementa con las siguientes

medidas:

1.- Una adecuada sealizacin mediante seales de advertencia de riesgo elctrico

distribuidas en el campo solar y caseta de inversores.

Fig. 8.- Seal homologada de riesgo elctrico

2.- Un cerramiento del campo solar adecuado para impedir la entrada de personas o

animales, con puertas con cerraduras. Este cerramiento puede ir acompaado con algn

dispositivo de televigilancia.

3.- Utilizacin de cuadros elctricos, conectores entre paneles, terminales de

cables, conductos (tubos y canaletas) y cables diseados y ensayados para estar

sometidos a las condiciones de intemperie: humedad, radiacin solar, altas y bajas

temperaturas, etc.. El trazado y montaje debe cumplir el R.E.B.T..


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4.- Disposicin de un seccionador general a la entrada del inversor para poder

reparar y reemplazar el inversor en su caso sin riesgo elctrico. (Obligatorio en el caso de

instalaciones realizadas por exigencia de la H5 del Cdigo Tcnico de la Edificacin).

Si la tensin de las hileras es elevada, (por encima de 120 V aproximadamente, es

recomendable intercalar dentro de cada hileras seccionadores en carga para que

puedan sustituirse o repararse los paneles sin riesgo elctrico).

5.- El polo positivo y el polo negativo deben ser flotantes, es decir, no deben

conectarse a tierra y adems sealizados correctamente en cuanto al uso de colores (rojo

polo positivo y negro polo negativo) como a la identificacin de los circuitos sealizando las

hileras y cuadros correspondientes.

6.- La estructura soporte metlica y el marco de los campo de paneles se coloca

a una conexin equipotencial que va a una toma de tierra (toma de tierra de masas).

7.- La estructura soporte y la cimentacin estar diseada desde el punto de vista

de resistencia de acuerdo al CTE y mediante el uso de materiales resistentes a la intemperie

(fundamentalmente en ambientes agresivos como zonas costeras o entornos industriales

qumicos).

8.- La proteccin frente al rayo aunque no es obligatoria s es aconsejable sobre

todo en el caso de zonas de alto riesgo como se puede ver en el siguiente mapa.

Fig. 9.- Mapa de frecuencia de impactos de rayos en Espaa. Fte: CTE.


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9.- Para evitar riesgos de sobreintensidades se debern dimensionar los

conductores para una intensidad mnima del 125% del valor de la intensidad de

cortocircuito de las hileras correspondientes. (valor mximo admisible).

Las protecciones pueden ir telemonitorizadas de tal forma que cuando se accione una de

ellas el responsable del mantenimiento sea notificado y detecte rpidamente su ubicacin y

proceda al arreglo de la causa que lo ha provocado. No se recomienza el uso de

protecciones fundamentales rearmables automticamente.

3.3.2.- Protecciones en la parte de corriente alterna

Los cuadros de proteccin situados entre el inversor y el cuadro de contadores (lado

CA), se componen por protecciones contra sobretensiones, mediante el empleo de

varistores o limitadores de tensin, por protecciones contra sobreintensidades y

cortocircuitos procedentes de la red mediante el empleo de interruptores magnetotrmicos

y por protecciones contra contactos indirectos o defectos de aislamiento mediante el

empleo de interruptores diferenciales.

Fig. 10.- Limitador de tensin segn EN 61643-11, clase II tipo PRD. I. Lillo.

La proteccin se complementa con las siguientes medidas:


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1.- El inversor debe disponer, como mnimo, de proteccin contra:

- Variaciones de tensin fuera del rango 0,85Un y 1,1Un.

- Variaciones de frecuencia fuera del rango 49 Hz y 51 Hz.

- Funcionamiento en isla.

- Rearme del inversor de forma adecuada.

Todas ellas acreditadas mediante certificado de acuerdo al RD 1663/00.

Adems debe incluir transformador de aislamiento si no existe en la instalacin, de

acuerdo al RD 1663/00.

Aunque no es obligatorio, es recomendable que el inversor disponga de otras

protecciones y alarmas como proteccin contra huecos de tensin, cortocircuitos,

sobreintensidades, cambio de polaridad, sobrecalentamiento, filtros de aires si est en

ambientes agresivos (marinos o qumicos), etc

2.- A la salida del inversor uno de los conductores debe estar puesto a una toma

de tierra independiente (llamada toma de tierra del neutro, separada de la otra toma de tierra

de masas) que haga de conductor neutro de la instalacin y que ser el conductor que se

conecte con el conductor neutro de la red elctrica. (en el caso general de red de

distribucin con esquema tipo TT).

3.- La carcasa del inversor tambin debe ir conectada a la toma de tierra de la

estructura y marco de los paneles. ( toma de tierra de masas).

4.- Utilizacin de cuadros elctricos, conectores, terminales de cables,

conductos (tubos y canaletas) y cables resistentes y diseados para estar sometidos

a las condiciones del trazado en funcin que vaya por exterior o interior, al aire o

enterrado. El trazado y montaje debe cumplir el R.E.B.T. y adems su ubicacin de acuerdo

a las especificaciones de la compaa elctrica de distribucin en su caso. (sobre todo los

contadores y la caja general de proteccin).


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Por estar legislado, segn la ITC-BT-40, del R.E.B.T. en el clculo de la seccin del

conductor de alterna, la cada de tensin mxima a la intensidad nominal desde el inversor

hasta la C.G.P. no debe ser mayor del 1,5% de la tensin nominal debiendo admitir el

conductor el 125% de la intensidad nominal.

5.- Disposicin de un seccionador general a la salida del inversor para poder

reparar y reemplazar el inversor, en su caso. (Obligatorio en el caso de instalaciones

realizadas por exigencia de la H5 del Cdigo Tcnico de la Edificacin).

6.- Disponer de los tipos y situacin de los equipos de medida y caja general de

proteccin de acuerdo a las condiciones de la compaa elctrica y dems normativa

vigente.

Por ejemplo, Endesa Distribucin, S.L. dice textualmente en sus especificaciones tcnicas lo

siguiente:

Para los equipos de medida, para instalaciones fotovoltaicas de hasta 5 kW (para mayores

indica otras especificaciones):

Para la Caja General de Proteccin dice:

7.- Un aspecto a tener en cuenta aunque no es responsabilidad de la instalacin fotovoltaica

es la calidad de la red elctrica de distribucin de la compaa en la que a su vez


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tambin pueden producirse perturbaciones y que finalmente afecten a la instalacin

fotovoltaica.

3.3.3.- Otros aspectos a tener en cuenta en el diseo de la instalacin

Hay que recordar que a todas las instalaciones se debe realizar un mantenimiento

preventivo y correctivo. En este sentido, son de destacar las actuaciones de mantenimiento

que se indican en la HE-5, del vigente Cdigo Tcnico de la Edificacin, y que se pueden

aplicar a cualquier instalacin de conexin a red, que se resumen en lo siguiente:

a) Comprobacin de protecciones elctricas.

b) Comprobacin del estado de los paneles: comprobar la situacin respecto al

proyecto original y verificar el estado de las conexiones.

c) Comprobar el estado del inversor: funcionamiento, lmparas de sealizaciones,

alarmas, etc..

d) Comprobacin del estado mecnico de cables y terminales (incluyendo cables de

tomas de tierra y reapriete de bornas), pletinas, transformadores,

ventiladores/extractores, uniones, reaprietes y limpieza.

Este aspecto es de vital importancia ya que estas medidas se debern contemplar

e incluir en el diseo y realizacin del proyecto y adems sirven para prever los accesos

al campo solar para realizar el mantenimiento que en ciertos edificios puede resultar

complejo.


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Fig. 11.- Hotel Monte-Mlaga con paneles fotovoltaicos en fachada. I. Lillo.

La integracin fotovoltaica en la edificacin hace necesario, an ms, tener en

cuenta la seguridad desde todos los puntos de vista.

Por ltimo insistir que en el proyecto se debe incorporar un Estudio de Seguridad

y Salud de acuerdo a la normativa vigente que no es objeto de este mdulo.

3.4.- Esquemas

Se adjuntan esquemas a ttulo de ejemplos de instalaciones fotovoltaicas autnomas y

conectadas a la red.


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Esquema 1.- Esquema tpico de una instalacin con bateras y protecciones, con el inversor

conectado directamente a la batera. I. Lillo.


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Esquema 2.- Esquema tpico de una instalacin fotovoltaica con bateras, sin inversor y sus

proteccion

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