Optimización del Cableado de Paneles Solares: Guía de Configuración Serie-Paralelo

Conexión Serie-Paralelo de Paneles Solares a la Batería e Inversor

Para cargas residenciales pequeñas, la combinación serie-paralelo de paneles solares es una conexión de cableado menos común (pero posible) hacia las baterías, carga AC y DC a través del controlador de carga, batería y UPS/inversor. Para diferentes sistemas de cableado posibles, podemos conectar los paneles solares y baterías en serie, paralelo o combinados (serie-paralelo) según nuestras necesidades y el sistema diseñado.

En este tutorial, mostraremos el cableado básico de paneles fotovoltaicos en conexión Serie-Paralelo hacia una o múltiples baterías, controlador de carga, cargas AC y DC a través del controlador de carga y un inversor.

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Este arreglo es necesario cuando queremos duplicar el nivel de voltaje (el voltaje es aditivo y la corriente es la misma en conexión en serie) así como la corriente de carga (la corriente es aditiva y el voltaje es el mismo en conexión en paralelo) desde el panel solar hacia las baterías y otros puntos de carga. En este caso, tendremos que conectar múltiples paneles solares (arreglo fotovoltaico) en conexión serie-paralelo hacia las baterías y puntos de carga.

Al conectar los paneles fotovoltaicos en configuración serie-paralelo, obtenemos los beneficios de ambas conexiones: duplicar el nivel de voltaje e incrementar la capacidad de corriente desde los paneles solares hacia las baterías y cargas AC/DC.

Voltaje y Corriente en Paneles Solares Conectados en Serie-Paralelo

Supongamos que tenemos paneles solares de 12V, 10A, 120W conectados en conexión serie-paralelo.

Un conjunto de dos paneles solares conectados en serie:

Voltaje en Serie:

V₁ + V₂ ….. + V_n

12V + 12V = 24V. … (El voltaje es aditivo en conexión en serie)

Corriente en Serie:

I₁ = I₂ ….. = I_n

10A = 10A = 10A … (La corriente es la misma en conexión en serie).

Ahora, tenemos dos conjuntos de paneles solares conectados en serie. Si conectamos estos dos conjuntos en paralelo:

Voltaje en Paralelo:

V₁ = V₂ ….. = V_n

24V = 24V = 24V … (El voltaje es el mismo en conexión en paralelo)

Corriente en Paralelo:

I₁ + I₂ ….. + I_n

10A + 10A = 20A … (La corriente es aditiva en conexión en paralelo).

Finalmente, obtenemos 24V, 20A de cuatro paneles FV cada uno de 12V y 10A, es decir, duplicamos tanto la capacidad de voltaje como de corriente de los paneles solares, por ejemplo, voltaje de 12V a 24V y amperaje de 10A a 20A al conectar paneles FV en configuración serie-paralelo.

Cableado de Paneles Fotovoltaicos en Conexión Serie-Paralelo

Para realizar este cableado, haga dos conjuntos (pares) de paneles FV y conéctelos en serie. De esta manera, tendrá dos pares de paneles solares conectados en serie. Ahora, conecte los dos conjuntos de paneles solares conectados en serie en paralelo como se muestra en la siguiente figura. Ahora, tiene cuatro paneles solares de 12V, 10A conectados en configuración serie-paralelo.

Como siguiente paso, puede conectar estos paneles solares a un controlador de carga. Una carga DC básica (12 o 24V) puede alimentarse directamente conectándola al controlador de carga.

La carga AC puede alimentarse de dos maneras. Primero, puede alimentarse directamente con energía solar durante el sol normal (día). Segundo, la carga AC (120V/230V AC) puede alimentarse con la energía almacenada en las baterías usando un inversor durante la sombra (o noche). Tenga en cuenta que el número de paneles solares y baterías depende de los requerimientos de carga donde los paneles solares mantienen cargando las baterías y también alimentan la carga AC.

El siguiente diagrama de cableado de panel solar y batería muestra cómo cablear cuatro paneles solares de 12V en conexión serie-paralelo a una batería de 24V, 400Ah con un sistema de inversor automático. Nótese que el número de paneles solares y baterías depende del diseño del sistema y los requerimientos de carga; es decir, múltiples baterías y paneles solares pueden conectarse en serie, paralelo o serie-paralelo para aumentar la capacidad de Ah y almacenamiento (los hemos discutido en publicaciones anteriores).

Este cableado es totalmente automático debido al cableado automático del UPS, es decir, no es necesario instalar un interruptor de transferencia automático o manual / ATS para cambiar entre la energía solar o la energía almacenada en baterías hacia los puntos de carga.

Es bueno saber:

• La corriente es aditiva mientras que el voltaje es el mismo en conexión en paralelo.
• La corriente es la misma mientras que el voltaje es aditivo en conexión en serie.
• Solo paneles solares del mismo valor nominal pueden conectarse en serie, paralelo o serie-paralelo.
• Un panel solar de 12V solo puede conectarse (en serie, paralelo o serie-paralelo) con otro panel solar de 12V.
• Un panel solar de 12V no debe conectarse (en serie, paralelo o serie-paralelo) a un panel solar de 6V o 24V.

Diagramas Relacionados de Cableado e Instalación de Paneles Solares:

• Cómo Cablear Panel Solar y Baterías en Serie para Sistema de 24V
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