Las instalaciones fotovoltaicas aisladas son aquellas que no están conectadas a la red. Sirven para producir energía eléctrica para el autoconsumo de una vivienda o nave, pero no para vender excedentes de la energía producida a la compañía distribuidora. Las instalaciones fotovoltaicas aisladas son a veces la única alternativa para tener luz eléctrica en lugares remotos. Los componentes de una instalación fotovoltaica aislada son cuatro:
- Paneles solares: son los componentes que se ocupan de transformar la energía de la radiación solar en energía eléctrica.
- Regulador de carga: es el dispositivo electrónico que gestiona la carga de la batería.
- Batería: almacena la energía eléctrica producida por los paneles para que esté disponible cuando sea de noche o no haya suficiente luz solar.
- Inversor: convierte la energía solar fotovoltaica producida por el panel y almacenada por la batería de corriente continua a corriente alterna, que es la que emplean la mayoría de los dispositivos eléctricos.
Estos equipos solares a veces vienen en forma de kit, incluyendo todos los elementos necesarios para tener una instalación fotovoltaica, aunque no los recomendamos por su escasa calidad. También se pueden adquirir por separado. Dependiendo del uso que le vayamos a dar a la instalación fotovoltaica aislada tendremos unos componentes u otros, porque no siempre todos son necesarios. Así, por ejemplo, nos encontramos con kit solares compuestos solo por el panel solar y un inversor o variador frecuencia porque sirven para poner en marcha bombas de extracción de agua o en sistemas de riego. En estos casos, no necesitamos el regulador ni la batería. El inversor también puede estar ausente si queremos alimentar un equipo electrónico que funciona con corriente continua. Esto es habitual en estaciones de medición o equipos de control y vigilancia, que suelen emplear cámaras que funcionan con corriente continua.
A continuación, te explicamos más detenidamente las características de cada uno de estos componentes.
Los paneles solares
El panel solar también se conoce como módulo fotovoltaico. Es el dispositivo central de cualquier instalación fotovoltaica aislada, puesto que se ocupa de convertir la energía solar que capta a través de sus células fotoeléctricas en energía eléctrica de corriente continua. Esta conversión se logra gracias al efecto fotoeléctrico: las células captan los fotones de radiación solar y los transforman en energía eléctrica.
Existen diferentes tipos de paneles fotovoltaicos. Los podemos clasificar por su tensión de salida (12 V o 24 V) y también por el número de células fotoeléctricas que contengan. Los paneles más habituales en instalaciones aisladas son los de 36 células de 12 voltios, los de 72 células de 24 voltios y los paneles de 60 células, también de 24 voltios.
Si vamos a hacer un uso puntual de la instalación o tenemos un bajo consumo, lo aconsejable es utilizar paneles de 12 voltios. Por el contrario, si vamos a tener consumos regulares e importantes, tendremos que decantarnos por los paneles de 24 voltios, bien sean de 60 células o 72.
El regulador de carga solar
Se ocupa de gestionar la producción energética de los paneles solares. El regulador de carga solar tiene una doble función. Cuando tenemos consumos de corriente continua, como por ejemplo serían bombillas de 12 voltios, el regulador se ocupa de gestionar la demanda de consumo al panel. Por otro lado, si la instalación cuenta con baterías, el regulador es el encargado de que las baterías se vayan recargando, acumulando la corriente generada y que no se consume en el instante.
Los reguladores solares pueden ser de dos tipos: PWM o MPPT.
Tienen un funcionamiento diferente y cada uno está indicado para un tipo de instalación u otra. Si empleamos paneles fotovoltaicos 12 voltios o de 24 voltios con 36 o 72 células, tendremos que utilizar reguladores PWM.
En cambio, en las instalaciones de paneles solares de 60 células o paneles con tensiones fuera de rangos normalizados es necesario utilizar reguladores MPPT.
Las baterías solares
Las baterías solares acumulan la energía producida por los paneles. Cuando no hay luz solar porque es de noche o no se está produciendo suficiente energía, la instalación tira de las baterías para consumir la corriente que necesita. Las baterías son imprescindibles cuando son viviendas o necesitamos consumir energía cuando hay poca o ninguna luz solar.
Existen diferentes clases de baterías en el mercado. La clasificación más típica es la que divide a las baterías según su forma de construcción. Así, tenemos baterías monoblock o estacionarias. También podemos dividirlas según sean abiertas o selladas. También debemos destacar las baterías de Litio que suelen ser las más instaladas en estos momentos debido a sus numerosas ventajas cómo la estabilidad, rendimiento, garantía y un mantenimiento nulo.
El elemento más utilizado en la fabricación de baterías es el plomo, aunque están ganando mucho terreno las construidas con litio.
Tenemos que prestar una gran atención a la hora de elegir el tipo de batería de nuestra instalación. Las baterías son caras y es complejo redimensionar su instalación en el futuro si necesitamos más capacidad. También es necesario saber la vida útil de cada tipo de batería, porque dependiendo del uso que le vayamos a dar necesitaremos unas baterías más o menos longevas, que resisten más los ciclos de carga y descarga.
Si tenemos un consumo esporádico y reducido, podremos optar por baterías monoblock, más económicas, pero menos duraderas. Si vamos a hacer un gran consumo y a utilizarlas de forma habitual, es preferible decantarse por baterías estacionarias. La vida útil de una batería monoblock puede estar en torno a los cuatro años, mientras que algunas baterías estacionarias pueden alcanzar los 20 años de vida útil. Aunque sean más caras, tendrán un periodo de amortización más largo.
El Inversor
El inversor solar se encarga de convertir la corriente continua de 12 o 24 voltios en corriente alterna de 220 voltios. El inversor es un elemento esencial para viviendas aisladas porque los electrodomésticos que utilizamos y la iluminación funcionan con corriente alterna de 220 voltios. Si no fuera por el inversor tendríamos que llenar la vivienda de transformadores de corriente continua a alterna, lo que, además de caro e incómodo, tampoco resulta una solución eficiente.
En las instalaciones solares aisladas nos encontramos con diferentes tipos de configuraciones según el servicio que tengan que prestar. También tendremos diferentes niveles de inversión en función de la demanda energética que precisemos en ese momento.
Esperamos haber resuelto tus dudas sobre los componentes de una instalación fotovoltaica aislada.
