TIPOS DE INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS

Antes de empezar, queremos recomendarte este fantástico libro con el podrás calcular y diseñar todo tipo de instalaciones fotovoltaicas, así como aprender el funcionamiento de todos los componentes que las forman:



De forma general existen 3 tipos de instalaciones fotovoltaicas, que son:

Las Conectadas a la red eléctrica (grid tie): La energía creada por las placas fotovoltaicas (en corriente continua) se vuelca a la red eléctrica (en corriente alterna) a través de un inversor.

Inyectan a la red todo lo que producen, vendiendo la energía generada a la compañía eléctrica de la red a la que se conectan.

Las Aisladas (off grid): La energía creada por las placas fotovoltaicas (en corriente continua) se almacena en unas baterías, para posteriormente a través de un inversor suministrarla a las cargas (receptores) en forma de corriente alterna.

Suelen utilizarse para proporcionar suministro eléctrico a los consumos (receptores) que se encuentran en zonas que no están conectadas a la red eléctrica convencional, como en zonas rurales, sistemas de telecomunicaciones, alumbrado público, señalización, pozos, etc.

- Las Instalaciones de Autoconsumo: Se trata de instalaciones que, aunque están conectadas a la red y venden energía, también alimentan consumos eléctricos.

En este tipo de instalaciones, los excedentes de energía generada y que no se consumen se inyectan a la red eléctrica para venderla.

Estas últimas son las más utilizadas hoy en día en las viviendas particulares, ya que permiten reducir mucho la factura de la luz.

tipos instalaciones fotovoltaicas

Antes de ver cada tipo de instalación fotovoltaicas de forma más ampliada, veamos de forma muy resumida los principales elementos que forman una instalación fotovoltaica

- Paneles o Módulos fotovoltaicos: generan energía eléctrica en corriente continua.

Para saber más visita: Paneles Fotovoltaicos

- Sistema de acumulación (baterías): almacena la energía generada en los módulos.

Para saber más visita: Baterías Fotovoltaica

- Regulador: controla los procesos de carga y descarga de la batería.

Para saber más visita: Regulador de Carga Solar

- inversor: convierte la corriente continua generada en corriente alterna para suministrarla a los consumos (receptores).

Para saber más visita: Inversor Fotovoltaico

Fotovoltaicas Conectadas a la Red

Como ya vimos, en este tipo de instalaciones fotovoltaicas, la energía creada por las placas fotovoltaicas (en corriente continua) se vuelca a la red eléctrica (en corriente alterna) a través de un inversor.

Estas instalaciones tienen la ventaja de que el periodo de mayor generación coincide con el de mayor demanda de energía, ya que es durante el día cuando se producen los mayores consumos y también cuando más energía genera la instalación.

Otra ventaja, respecto a las aisladas, es que no necesitan baterías para almacenar la energía que generan, ya que toda se vuelca a la red, y las baterías es la una de las partes más cara de una instalación fotovoltaica.

Los elementos necesarios son:

- Paneles fotovoltaicos.

- Protecciones del lado de continua.

- Inversor.

- Protecciones del lado de alterna

fotovoltaica conectada a red

Su funcionamiento básico sería que el sol incide sobre las placas fotovoltaicas que producen electricidad en forma de corriente continua, el inversor transforma de corriente continua en corriente alterna, esta corriente alterna tiene las mismas características de tensión y frecuencia que la red eléctrica, por ejemplo en España 230V de tensión y 50Hz de frecuencia.

Realmente la tensión del lado de corriente alterna del lado del inversor es ligeramente superior a la tensión de AC de la red, esto es así para que la corriente circule hacia la red y no hacia el inversor.

Recuerda que la corriente eléctrica circula siempre desde el lado de más tensión al de menos.

Los módulos o paneles fotovoltaicos son los mismos que en las instalaciones aisladas, pero los inversores deben tener las siguientes características:

- Disponer de un sistema de medida de energía consumida y generada (contador eléctrico)

- Ser capaz de interrumpir o reanudar el suministro eléctrico en función de la energía generada por los módulos fotovoltaicos.

- Adaptar la energía generada en corriente alterna a las características de la de la red a la que se inyecta.

Antes de enviar la energía generada a la red es necesario contabilizarla mediante un contador eléctrico, para luego saber la cantidad de energía vendida.

Es imprescindible que haya una red de corriente alterna colocada en el lado de alterna del inversor, pueden haber también cargas (autoconsumo), pero siempre tiene que haber una red eléctrica.

Las llamadas centrales fotovoltaica pertenecen a este tipo de instalaciones, pero no son las únicas, ya que pueden ubicarse en edificios, sobre todo en aquellos con espacio disponible en sus cubiertas (tejados).

Otras posibles zonas urbanas donde pueden implantarse son en la fachadas de los edificios y en los aparcamientos al aire libre, aprovechando la buena facilidad de integración que tienen los módulos fotovoltaicos.

Fotovoltaicas Aisladas de la Red

Como ya vimos, en este caso la energía creada por las placas fotovoltaicas (en corriente continua) se almacena en unas baterías, para posteriormente a través de un inversor suministrarla a las cargas (consumos) en forma de corriente alterna.

Hay algunas instalaciones aisladas que no llevan baterías, se llaman aisladas con sistema de conexión directo, es decir solo proporcionan la energía generada en ese momento.

fotovoltaicas aisladas consumo directo

Algún ejemplo de este tipo son los cargadores de móviles públicos, las señales alimentadas por placas fotovoltaicas, etc.

Las que llevan baterías son las aisladas con acumulación.

Los elementos necesarios en las instalaciones aisladas son:

- Paneles fotovoltaicos.

- Protecciones del lado de continua.

- Cargador.

- Baterías.

- Inversor/Cargador.

- Generador (opcional).

- Protecciones del lado de alterna.

fotovoltaica aislada con acumulación


Su funcionamiento básico es el siguiente, el sol incide sobre las placas fotovoltaicas que producen electricidad en forma de corriente continua, el cargador regula y controla la circulación de corriente continua desde los paneles hacia las baterías para su almacenamiento.

El inversor convierte la corriente continua de las baterías en corriente alterna con unas características concretas de tensión y frecuencia (normalmente 230v - 50hz) para alimentar las cargas.

En el lado de alterna de este tipo de inversor no puede haber conectada una red eléctrica, solo cargas aisladas.

También pueden alimentar receptores de corriente continua desde el inversor o cargador.

Las baterías son fundamentales en este tipo de instalaciones, ya que se utilizan para almacenar la energía generada por el día para poder utilizarla durante la noche o cuando la potencia consumida es superior a la que generamos en los módulos en ese momento.

También se permite conectar en el lado del inversor grupos electrógenos, generadores diesel o eólicos para suministrar la energía adicional que las cargas solicitan cuando las baterías no pueden aportarla.

Además estos mecanismos de ayuda se pueden utilizar para cargar las baterías por el lado del inversor.

Cuando llevan este tipo ayuda se llaman "Instalaciones Fotovoltaicas Híbridas".

fotovoltaica hibrida

Las principales aplicaciones de las instalaciones fotovoltaicas aisladas son:

- Electrificación de viviendas en zonas rurales aisladas

- Señales viarias, Rótulos, etc.

- Alumbrado Público

- Bombeo de Agua

- Sistemas y Torres de Telecomunicaciones

- Satélites Espaciales para alimentar sus equipos.

- Juguetes

- Parquímetros

- Cargadores de Móviles Públicos, etc.

Y muchas más.

Aquí tienes un ejemplo de la instalación fotovoltaica aislada para una vivienda:

fotovoltaica aislada

Fotovoltaicas de Autoconsumo

Se utilizan como generadoras de energía eléctrica, inyectando a la red el excedente de energía generada, pero también consumiendo de ella cuando la producción de los paneles fotovoltaicos de la instalación no es suficiente.

fotovoltaica autoconsumo

Hoy en día la mayoría de las instalaciones en las viviendas son de este tipo, ya que permiten reducir bastante la factura de la luz.

Si quieres aprender todos los componentes de una instalación fotovoltaica, su cálculo y diseño te recomendamos el siguiente fantástico libro:



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