Conceptos Clave en Instalaciones Fotovoltaicas y Eléctricas
Definiciones Importantes
Nivel dinámico del agua: Distancia vertical entre el nivel del suelo y el nivel final del agua después de extraer la misma.
Nivel estático del agua: Distancia vertical entre el nivel del suelo y el nivel del agua antes de la prueba de bombeo.
HPS (Horas de Sol Pico): Horas de luz diarias, entre 3 y 7.
Irradiancia: Flujo de irradiación solar que incide sobre la unidad de superficie en kW/m2.
Irradiación: Energía por unidad de superficie a lo largo de un periodo de tiempo en kWh/m2.
Días de autonomía: Cantidad de días con baja o nula irradiación durante la cual funcionará la instalación sin que se le suministre energía de los paneles.
Cálculo y Componentes de la Instalación
Cálculo de la batería: Se debe tener en cuenta la energía máxima de la instalación, los días de autonomía y la profundidad de descarga de la batería.
Orientación: Ángulo de desviación respecto al sur geográfico de una superficie.
Inclinación: Ángulo que forma el panel fotovoltaico con una superficie perfectamente horizontal.
Latitud: Distancia que hay desde un punto de la superficie terrestre al ecuador.
Cálculo de sección en corriente continua (C.C.):
Fórmula: 2 x (L x I) / (K x caída de tensión)
Kcobre = 56, Kaluminio = 35
I = P / V
Los cables deben estar protegidos contra la intemperie.
En corriente alterna (C.A.) se basa todo en el REBT (Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión).
Representación de Esquemas y Códigos de Colores
Representación de esquemas:
Línea monofásica: Dos barras cruzadas sobre la línea del cableado, con numeración que indica la sección del cable (esquema unifilar en alterna).
En continua: Una sola línea cruzada.
Toma de tierra: Línea discontinua.
Colores:
Fase: Marrón, negro o gris.
Neutro: Azul.
Maniobras: Rojo.
Toma de tierra: Amarillo-verde.
Sección mínima: 6 mm2 desde los módulos hasta la batería pasando por el regulador y 4 mm2 desde la batería al inversor.
Circuitos de Distribución Interna (Viviendas)
C1: Iluminación. Sección = 1,5 mm2.
C2: Tomas de corriente de uso general y frigorífico. Sección = 2,5 mm2.
C3: Cocina y horno. Sección = 6 mm2.
C4: Lavadora, lavavajillas y termo eléctrico. Sección = 4 mm2.
C5: Tomas de corriente de baños y bases auxiliares de cocina. Sección = 2,5 mm2.
Pérdidas Energéticas
Ka: Pérdidas por autodescarga diaria de la batería a 20ºC (0,5%).
Kb: Pérdidas por rendimiento de la batería (5%-10%).
Kc: Pérdidas por rendimiento del convertidor (5%-20%).
Kr: Pérdidas por rendimiento del regulador (10%).
Kx: Otras pérdidas (efecto Joule, caídas de tensión, etc.) (10%).
Daut: Días de autonomía con baja o nula insolación.
Pd: Profundidad de descarga de la batería (60%-70%).
Seguridad y Protecciones en Instalaciones Eléctricas
Principios de Seguridad
Todas las instalaciones superiores a 48V contarán con toma de tierra conectada a la estructura del campo generador y a los marcos metálicos de los paneles.
Las protecciones asegurarán la seguridad de las personas frente a contactos, sobrecargas, sobretensiones y cortocircuitos mediante fusibles o magnetotérmicos.
Tipos de Contactos
Contactos directos: Contacto con partes activas del material o equipo.
Contactos indirectos: Contacto con masas accidentalmente puestas bajo tensión (partes metálicas de equipos).
Dispositivos de Protección
Fusible: Dispositivo que se convierte en circuito abierto al sobrepasar un nivel de intensidad, quemándose y necesitando ser reemplazado.
Cortacircuitos fusible: Conjunto de fusibles y portafusibles. En C.C., se conectan al polo positivo para proteger cableado, regulador, inversor, etc.
Magnetotérmico (Disyuntor o PIA): Protege ante cortocircuitos y sobrecargas. Puede ser unipolar, bipolar, etc. Funcionamiento basado en:
Circuito magnético: Electroimán que protege ante cortocircuitos.
Circuito térmico: Lámina bimetálica que protege ante sobrecargas, deformándose y cortando el paso de corriente al alcanzar cierta temperatura.
En C.C. se protege con fusibles y en C.A. con magnetotérmicos.
Toma de tierra: Obligatoria en viviendas mediante electrodos enterrados.
Diferencial: Protege a las personas ante derivaciones en partes metálicas. Mide la corriente de entrada y salida; si hay desequilibrio por derivación a tierra, corta el suministro. En C.C. hasta 48V no se dispone de diferencial.
Sensibilidad: Diferencia de intensidad que dispara el interruptor diferencial.
Puesta a tierra: Unión eléctrica directa, sin fusibles ni protección, de una parte del circuito o conductor no perteneciente al mismo, a una toma de tierra con electrodos en el suelo.
Telurómetro: Equipo para medir la resistencia de una toma de tierra. Inyecta corriente alterna y mide la caída de tensión para calcular la resistencia de puesta a tierra.
