Componentes básicos necesarios para la instalación del sistema de paneles solares

Requisitos generales para la instalación de un sistema de paneles solares

Energía verde, la energía solar limpia y renovable es la mejor alternativa para los consumidores industriales y residuales de todo el mundo. Minimiza el costo total de funcionamiento y la contaminación ambiental por carbono. El porcentaje de transformación de fuentes de energía regulares a la energía verde, especialmente la energía solar, está creciendo rápidamente en los EE. UU., la UE, China, Medio Oriente y Asia.

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Sistema de paneles solares

El panel solar (también conocido como célula fotovoltaica o célula solar) es un dispositivo que absorbe fotos de la luz solar y las convierte en energía eléctrica.

En los últimos años, el concepto de sistema de red inteligente y fuera de la red está más poblado y los consumidores optan por energía limpia como el sistema de energía eólica y solar para eliminar o al menos reducir el dependencia de la energía regular del proveedor de electricidad y reducir el costo general de funcionamiento también. Un sistema de energía solar eficiente con garantía por muchos años permitirá recuperar el costo inicial y la energía gratis.

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Componentes principales de un sistema de paneles solares

A continuación se encuentran los componentes y dispositivos básicos y generales que se necesitan para la instalación de un sistema de paneles solares en el hogar. Los detalles de cada dispositivo se proporcionan debajo de cada sección.

(1) Panel solar

El panel solar, también conocido como célula solar o célula fotovoltaica, es la columna vertebral del sistema de energía solar. Hay algunos tipos de paneles solares como policristalinos y monocristalinos. Monocristalino es más eficiente y un poco más caro en comparación con los paneles solares policristalinos. Los criterios de selección de un panel solar son diferentes, es decir, el espacio, la garantía, la eficiencia, el tipo de tecnología, el costo, etc. Tenga en cuenta que la producción es el rey al seleccionar un panel solar adecuado para la instalación de energía solar residencial.

En general, el panel solar está directamente conectado al controlador de carga, pero hay diferentes conexiones de conjuntos de paneles solares, como conexiones en serie y en paralelo, que dependen del cálculo de la carga y los requisitos de energía específicos. para electrodomésticos, conexión del banco de baterías, espacio de la superficie del techo, clima y horas pico de sol.

Puede encontrar fácilmente la cantidad de paneles solares requeridos y la corriente de carga para la batería y seguir la guía paso a paso para la instalación del panel solar con la clasificación del inversor, la energía de respaldo de las baterías de acuerdo con la requisito de carga.

En la figura a continuación, se muestra un panel solar de 120 vatios, 12 V y 10 A que produce un suministro de CC de 12 V para la carga directa de la batería y la carga de CC se puede conectar directamente a través del controlador de carga.

(2) Controlador de carga

Como sugiere el nombre, un controlador de carga (también conocido como regulador de carga) es un dispositivo que se utiliza para regular el voltaje y la corriente de los paneles solares conectados a las baterías. El objetivo principal de un controlador de carga es evitar la sobrecarga de las baterías (lo que también puede dañar la batería) a través de paneles solares, ya que los paneles solares de 12 V proporcionan 17-20 V en caso de ausencia de carga o pleno sol. La razón detrás de esta escena es que fabricamos un panel solar para diferentes climas y entornos, de modo que obtenga el voltaje nominal máximo en caso de nubosidad, poca luz solar y neblina intensa, etc.

Hay varios tipos de controladores de carga disponibles en el mercado, como los siguientes:

• Simple:controladores de carga de 1 y 2 etapas: El relé y la resistencia de derivación se utilizan para controlar el voltaje en una o dos etapas para desconectar el panel solar de la batería en caso de sobretensión.
• PWM (modulación de ancho de pulso) - Controladores de carga de 3 etapas: Se basa en pulso con modulación y corta el circuito de la batería del panel solar conectado de la celda fotovoltaica en caso de sobrecarga.
• Controladores MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia): MPPT es un convertidor de CC a CC en el caso de una matriz de paneles solares al banco de baterías. Optimiza y regula los niveles de voltaje de CC más altos del panel solar y los convierte al voltaje optimizado y regulado más bajo para cargar la batería. Estos son un poco caros pero más eficientes. Proporcionan un 10-30 % más de potencia a la batería con una eficiencia del 94-98 %.

En la figura a continuación, se muestra un controlador de carga MPPT de 5-100 amperios que se puede usar para un banco de baterías de 12-48 V y la clasificación máxima para el sistema de paneles solares es de 170 A, 150 V.

(3) Batería

Las baterías se utilizan para el almacenamiento de carga de respaldo. Hay diferentes tipos de baterías que se utilizan en el sistema de energía solar para el almacenamiento y la operación de respaldo durante la noche cuando la energía directa de los paneles solares no está disponible. La conexión en serie, paralelo o serie-paralelo del banco de baterías depende del diseño del sistema, es decir, configuración del sistema de 12 V, 24 V o 48 V. En caso de nubes y sin sol, el banco de baterías se puede cargar a través del suministro de CA de la red eléctrica a través de un inversor para su uso posterior.

La siguiente figura muestra un 150Ah, 12V. La batería está conectada directamente al controlador de carga que controla las corrientes de carga entrantes y el voltaje de la celda fotovoltaica conectada al controlador de carga para el almacenamiento y la operación de respaldo.

(4) Inversor/SAI

El inversor es un dispositivo que convierte la fuente de alimentación de CC en fuente de alimentación de CA. Inversor y convertidor que se conoce como UPS (fuente de alimentación ininterrumpida) se utiliza para convertir el voltaje de CC a CA para electrodomésticos que funcionan con CA. UPS también se utiliza para convertir la CA a CC para cargar la batería desde la fuente de alimentación de CA directa.

Existen muchos tipos de inversores disponibles en el mercado de acuerdo a sus necesidades, tales como:

• Inversor de cadena o centralizado con menos costo pero ineficiente.
• Optimizador de energía se utiliza para convertir CC a CA y se conecta al inversor central.
• Microinversor con un funcionamiento suave y fiable incluso con poca luz solar pero costoso.

La siguiente figura muestra un inversor de 1000 vatios, 12 V CC a 110 V CA y 230 V CA. Se conecta entre la batería y la carga para convertir la salida de la batería (12 V CC a 230 V CA) a nuestros electrodomésticos que funcionan con 230 V CA. La segunda ranura es para equipos operados con CA de 110-120 V.

¿Cuál es el mejor panel solar para el hogar y cuánto cuesta?

Los paneles solares monocristalinos son una mejor opción que los policristalinos, pero son un poco caros. La decisión final depende de muchos factores, como su región y entorno, horas de sol, requisitos de carga y tipos de baterías utilizadas en el sistema, etc. Ya hemos discutido el tema en detalle, ya que depende de muchos factores, como carga, espacio, entorno. , tecnología, horas de respaldo, etc. y todos estos factores deben tenerse en cuenta al seleccionar un sistema de instalación de paneles solares adecuado según los requisitos. La publicación se puede ver aquí.