Cómo se pueden minimizar las pérdidas de energía en un sistema de paneles solares fotovoltaicos

Para garantizar un buen funcionamiento de un equipo solar forovoltaico, es necesario tener los conocimientos expertos para conocer las posibles causas que pueden hacer que un kit solar no tenga el rendimiento esperado. Para ello hay que minimizar las pérdidas de energía. Esto se consigue con el uso de las secciones de cable correctas en cada tramo de la instalación, luego poner los paneles con la orientación y el grado de inclinación adecuados al lugar y a su uso. En tercer lugar, colocar las baterías y el inversor en un lugar con temperaturas estables y bien ventilado. En cuarto lugar, utilizar los paneles con el regulador adecuado. En quinto lugar, evitar sombras de árboles o de mobiliario urbano ya que si afecta una sombra a alguno de los paneles, afectará a toda la instalación. 

Utilizar la sección de cable correcta en todas las partes de la instalación.

Esto es muy importante, para evitar pérdidas por el efecto Jules en forma de calor y caídas de tensión que puedan afectar a los aparatos o equipos conectados. En corriente alterna a 230V, se pueden utilizar secciones de cable de 1.5 y de 2.5 sin problemas. Pero para corriente continua, se suelen utilizar secciones de cable de al menos 10mm2, como es el caso de los tramos entre paneles y regulador solar, regulador solar y baterías. Y secciones de cable de incluso 50mm2 entre baterías y el inversor de corriente. El tamaño de la sección de cable es muy importante y dependiendo del amperaje que vaya a circular por ese cable y de la distancia, será necesaria un tamaño de cable determinado. Si se utiliza para ahorrar un cable más estrecho del necesario, habrá muchas pérdidas en todo el equipo solar y su funcionamiento será deficiente. En Damia Solar tenemos muy en cuenta el tamaño del cable, por ello, disponemos de la siguiente aplicación para poder calcular online el cable solar necesario:

Instalación de los paneles solares con la inclinación y orientación óptimos.

Realizar muy bien la instalación de los módulos fotovoltaicos, asegurándose de que se colocan con la orientación e inclinación óptimas de acuerdo con la zona en que se instalen y con la temporada de uso. Las placas solares deben orientarse siempre hacia el sur, o a no ser posible, a orientación sureste. Ya que coincide con el mediodía solar, que es el momento del día dónde se generan más rayos solares. Además, también se deberá tener en cuenta el grado de inclinación que en España suele ser entre los 20 y 40 grados, según la latitud del lugar donde se realice la instalación, así como teniendo en cuenta la temporada de uso. Por ejemplo, si solo se utiliza en verano, será necesaria una mayor inclinación del panel, ya que el círculo del sol en el cielo será más largo y alto. Por otro lado, en instalaciones de uso invernal, en las cuales la posición del sol en el cielo es la más baja del año, se deben colocar los paneles con un grado bajo de inclinación. En Damia Solar, se calcula exacto este dato en mapa marcando la casa o tejado, afinando al máximo.

Colocar las baterías y el inversor en un lugar ventilado.

Las baterías se deberán colocar donde haya pocas oscilaciones de temperatura entre el día y la noche, tanto en verano como en invierno. Debido a la posibilidad de desprender vapores tiene que estar en lugares ventilados y no habitables. Las baterías son sensibles a los cambios de temperatura, que puede afectarles a su vida útil. Por lo que es muy importante escoger lugares con las menores variaciones de temperatura posibles.

Utilizar los paneles solares con el tipo de regulador adecuado.

Este es otro factor importante a tener en cuenta. Los paneles solares de 36 o 72 células funcionan perfectamente con un regulador de tipo PWM. Sin embargo, los paneles de 60 células o 144 células requieren el uso de reguladores MPPT. Tanto para extraer el mayor rendimiento a los paneles, cómo para que entre en las baterías la energía con el voltaje adecuado.

Evitar sombras de árboles y mobiliario urbano (Chimeneas, postes, salidas de ventilación, letreros).

Evitarlo en el momento de la instalación y también, con el paso de los años en los cuales el entorno puede variar significativamente. El hecho de que en algún momento del día se produzcan sombras en alguno de los paneles puede significar un descenso notable en la captación total de energía que se hubiese producido en comparación con la misma instalación sin sombra alguna.

Verificar las tensiones e intensidades que llegan desde los paneles solares y en la salida a batería.

Es también crucial para un perfecto funcionamiento sin pérdidas, verificar que tensiones e intensidades de llegada de paneles y salida a batería, están dentro del rango adecuado. Este punto es importante al diseñar una instalación. Por lo que si se realiza su verificación y no se encuentra dentro de los rangos que acepta el regulador solar, será señal de que su funcionamiento no es óptimo y se están teniendo pérdidas en el sistema.

Minimizar pérdidas gracias a un buen mantenimiento de la instalación solar:

Realizar una limpieza periódica de la superficie de cristal de los paneles.

Ya que, el efecto fotovoltaico se realiza en las células solares que hay dentro del panel cuando reaccionan con los rayos del sol. Estas células están protegidas por un cristal de seguridad que debe estar siempre lo más limpio posible para que la gran mayoría de los rayos entren. Si el cristal tiene suciedad, una parte importante de los rayos del sol rebotan y no se aprovecharán para generar energía eléctrica. Produciendo así, pérdidas en la generación de energía de los paneles solares. Recomendamos que la limpieza se realice con un limpiacristales y con un trapo seco. Obviamente tomando las medidas de seguridad oportunas según el lugar donde se encuentren situados los paneles

Realizar el mantenimiento en las baterías.

En el caso de utilizar baterías que requieren mantenimiento, como por ejemplo las baterías solar monoblock o las baterías estacionarias, controlar que el nivel de electrolito se encuentre siempre entre el mínimo y el máximo. Y en caso de que se evapore mucha cantidad, rellenarlo con agua destilada. Una batería con nivel de electrolito inferior a su nivel mínimo marcado por el fabricante, no funcionará al 100% en ningún caso.

Mantener limpias las rejillas de ventilación del inversor de corriente y los ventiladores.

Mediante un mantenimiento periódico de las rejillas y de los ventiladores, se evitarán sobrecalentamientos y fallos en componentes internos del inversor y a alargar su vida útil muchos más años.

Mantenimiento anual de las conexiones y de los tornillos.

En circuitos eléctricos funcionando a corriente continua, el cable recibe mucho estrés, por lo que se pueden ir aflojando las conexiones en tornillos, con lo cual es importante también controlar una vez al año que estos se encuentren siempre bien apretados y fuertes. Y en caso de que se hayan aflojado, apretarlos de nuevo para así asegurar que no se produzcan interrupciones de transmisión de energía por mal contacto.

Verificar periódicamente las protecciones solares.

Sobre todo, las procedentes de los grupos de paneles solares. Ya que los fusibles tienen la función de proteger al regulador y si ocurre alguna subida de tensión en ese grupo de paneles. En ese caso, se fundirá el fusible, por lo tanto, habrá que reemplazarlo o no se recibirá la energía de los paneles.

Parar por completo los consumos en stand-by.

En el caso de instalaciones de un uso en temporada o fines de semana, será importante poner en off el inversor del equipo si en ausencia de sus residentes no es necesario que se suministre energía y se encuentre en funcionamiento por culpa de los consumos en stand-by de muchos electrodomésticos o aparatos eléctricos.

Revisar que no haya defectos exteriores en los paneles.

Estamos hablando de defectos como roturas, partes de color negro, abultamientos o burbujas de agua. Los cuales, también podrían afectar a su capacidad de rendimiento.

Tener en cuenta los avisos de alarmas del equipo inversor.

Ya que, si se solucionan los avisos del inversor, entonces, se evitará que se convierta en un problema más adelante. Ya que un aviso no se trata de un fallo, sino, de una situación en el funcionamiento del equipo que puede ocasionar en el futuro un problema grave. Por lo tanto, es necesario hacerle caso y solucionarlo cuanto antes mejor por el bien del equipo solar.

Instalación bien dimensionada para evitar una disminución de la vida útil de las baterías por una descarga superior a la dimensionada.

Este suele ser uno de los principales problemas en las instalaciones solares. En las que se dimensionan equipos que no están en orden con los consumos del propietario. Esto puede deberse a 2 cosas. La primera, que el vendedor haya hecho un equipo inferior al necesario, ya sea por falta de conocimiento suficiente en energía solar. O bien vender por vender, realizando un dimensionamiento insuficiente para cuadrar en el presupuesto del cliente. La segunda, que el propietario esté realizando un consumo en su equipo solar superior al consumo por el cual se le diseñó. En este segundo caso, el cliente tendrá problemas con una vida útil de la instalación inferior a la esperada y diseñada.

En conclusión:

Para amortizar cuanto antes una instalación o kit solar, es necesario que esta se encuentre en óptimas condiciones y no tenga pérdidas de energía en ninguna parte de sus circuitos. Ya que si pierde energía más tiempo necesitará su propietario para amortizar su inversión inicial. Por lo tanto, es muy importante para cualquier propietario de un equipo solar, tener en cuenta cada uno de los quince puntos descritos.

En Damia Solar, somos una empresa de energía solar con más de 10 años de experiencia en el sector. Realizamos instalaciones y dimensionado de kits solares con los conocimientos necesarios para evitar que haya pérdidas por desconocimiento y por falta de mantenimiento. Nuestro trabajo, una vez realizada la instalación a un cliente o la venta de un kit solar, consiste en asesorar a cada cliente con las acciones a tomar para un buen mantenimiento que evite todos estos problemas.