Sistema solar fotovoltaico Se llama sistema solar fotovoltaico a toda instalación destinada a convertir la radiación solar en energía eléctrica. Un sistema solar fotovoltaico de forma general, requiere el acoplamiento de 4 elementos principales: modulo fotovoltaico, regulador, inversor y baterías. Los sistemas solares fotovoltaicos se caracterizan por su simplicidad, fácil instalación, modularidad, ausencia de ruido durante su funcionamiento, larga duración, elevada fiabilidad y requiere poco mantenimiento. Por otro lado, la tecnología fotovoltaica tiene el valor añadido de generar puestos de trabajo y emplear recursos autóctonos disminuyendo la dependencia energética del exterior.Objetivos de una instalación solar fotovoltaica. El principal objetivo de una instalación solar es conseguir la máxima producción de energía eléctrica. La cantidad de energía solar aprovechable depende de múltiples factores, algunos de ellos pueden ser controlados en el diseño de la instalación (orientación, inclinación, ubicación de los módulos fotovoltaicos…) y otros se escapa a toda posibilidad de control, ya que son consecuencia de la localización geográfica de la instalación y de los parámetros meteorológicos del lugar. Básicamente existen dos tipos de instalaciones fotovoltaicas:Instalaciones aisladas de la red eléctrica y en las que la dependencia no posee energía eléctrica de la red convencional y por tanto su consumo eléctrico a de ser proporcionado íntegramente por la instalación solar fotovoltaica que almacena la generación eléctrica solar en baterías para cuando sea solicitada. Instalaciones conectadas a la red eléctrica convencional, en las que la dependencia posee suministro eléctrico y por tanto la generación eléctrica de la instalación es destinada íntegramente a su venta a la red eléctrica de distribución convencional.La autosuficiencia de los sistemas aislados da autonomía y libertad respecto a las compañías eléctricas, además es la opción más económica y mas ecología para los lugares alejados de las redes eléctricas. Los sistemas conectados a la red son sencillos solo requieren instalar los módulos fotovoltaicos, el cableado y el inversor, no precisando del uso de baterías.En estos momentos para lograr la plena incorporación de las instalaciones fotovoltaicas en la sociedad, como una solución complementaria a los sistemas tradicionales de suministro eléctrico, es necesario superar ciertas barreras como son:
Administrativas: obtención del máximo apoyo de todas las administraciones
Económicas: reducción de costes de fabricación y precio final
Sociales: difusión y mentalización de la necesidad de las energías renovables, como solución a los problemas medioambientales.
Descripción de componentes y equipos
Módulos fotovoltaicos: el modulo fotovoltaico es el elemento fundamental de cualquier sistema solar fotovoltaico. Tiene como misión captar la energía solar incidente y generar una corriente eléctrica. Las células solares o células fotovoltaicas están formadas mediante silicio. Pueden ser de tres tipos
Silicio monocristalino, en las que el silicio que compone las células está formado por un único cristal cuya red cristalina es idéntica en todo el cristal y caracterizada por la solidificación de los átomos de silicio en tres direcciones espaciales perpendiculares entre si y sin imperfecciones.
Silicio policristalino, en la que los procesos de cristalización del silicio no son ordenados obteniéndose redes cristalinas diferentes en cada cristal y conformándose la célula mediante unión de diferente cristales.
Silicio amorfo o de capa fina, en el cual no hay red cristalina alguna y el material es depositado sobre finas capas que se unen entre sí.
Acumuladores eléctricos: la necesidad de energía no siempre coincide en el tiempo con la captación que se obtiene del sol, por lo que es necesario disponer de un sistema de acumulación que haga frente a la demanda en momentos de poca o nula radiación solar así como a la producción solar en momentos de poco o nulo consumo. Para los sistemas solares fotovoltaicos se utilizan como acumuladores o baterías donde se almacena energía en forma de electricidad. Respecto a las medidas de seguridad a tener en cuenta con las baterías son:
Deben ser instaladas en lugares con ventilación.
Se debe mantener el nivel de electrolito que indique el fabricante.
Se deben cubrir las bornas con vaselina una vez que esté conectada.
Regulador: El regulador es el equipo que controla los procesos de carga y descarga de la batería. Controla el proceso de carga evitando que con la batería a plena capacidad los módulos fotovoltaicos sigan inyectando corriente en la misma. Se lleva a cabo anulando o reduciendo el paso de corriente del campo fotovoltaico.
El regulador también es una fuente de información de los parámetros eléctricos de la instalación fotovoltaica. Puede proporcionar datos de la tensión, intensidad, estado de la carga de las baterías etc.
El inversor, convertidor o rectificador es el sistema que adapta la corriente generada en los módulos a las condiciones de consumo de las diferentes cargas eléctricas. La denominación de cada uno de ellos depende del tipo de corriente que transforme. Así se denomina inversor al que transforma la CC en CA, convertidor al que transforma CA en CC y rectificador el que transforma CC en CC. Generalmente el inversor se conecta a la salida del regulador si bien puede conectarse directamente en los bornes de la batería cuando posee control de descarga de la batería.