Cómo saber si tus paneles fotovoltaicos son compatibles con tu inversor
Como sabemos, en la actualidad, todos los equipos que compramos vienen o bien con un manual o con una hoja de datos donde poder revisar sus características. Aquí podemos encontrar todo tipo de información como el funcionamiento, peso, dimensiones, garantías o certificados de los equipos. Para saber cómo identificar si el módulo es compatible con el inversor nos tendremos que fijar en valores como la potencia que genera, la eficiencia, tensiones e intensidades de ambos equipos.
¿Por qué es necesario saber si el panel solar es compatible con el inversor de la instalación?
Esto nos ayudará a trabajar dentro de los parámetros del inversor y no dañarlo. También nos ayudará a llegar a la generación deseada (kWh).
Todo esto es muy importante, pues en la actualidad los módulos fotovoltaicos (MF) cada vez tienen mayor potencia (superiores a 600W) y los inversores apenas han cambiado.
Primero vamos a centrarnos en los módulos fotovoltaicos.
Hay dos valores que nos podemos encontrar en la ficha de los módulos fotovoltaicos, STC (Standard Test Conditions) y NOCT (Nominal Operation Cell Temperature), la gran diferencia entre ambos es que mientras las STC ofrecen un estándar para comparaciones de laboratorio, el NOCT proporciona una perspectiva más realista del rendimiento del panel solar en condiciones del mundo real, considerando variaciones de temperatura y otros factores ambientales que no están presentes en las condiciones de laboratorio estándar. Ambas son importantes para entender y comparar el rendimiento de los paneles solares en diversas situaciones, pero para la siguiente comparación echaremos mano de los valores STC.
¿Qué es el STC (Standard Test Conditions)?
STC son las condiciones estándar de pruebas. Las Condiciones Estándar de Pruebas son un conjunto de condiciones específicas bajo las cuales se mide el rendimiento de un panel solar. Estas condiciones están estandarizadas para permitir comparaciones justas entre diferentes paneles solares.
Principales parámetros a tener en cuenta de STC:
- Radiación Solar: 1000 W/m²
- Temperatura de Celda: 25°C (77°F)
- Masa de Aire: AM 1.5 (espesor óptico del aire, que afecta la intensidad de la luz solar)
STC es útil para comparar la eficiencia y rendimiento de diferentes paneles solares en condiciones de laboratorio estándar. Sin embargo, las condiciones del mundo real rara vez coinciden exactamente con las STC.
¿Qué es el NOCT (Temperatura Nominal de Operación en Condiciones Normales)?
La Temperatura Nominal de Operación en Condiciones Normales es una medida del rendimiento de un panel solar bajo condiciones más realistas que las STC, ya que tiene en cuenta las variaciones de temperatura y otras condiciones ambientales.
Principales parámetros de NOCT:
- Radiación Solar: Puede variar, pero generalmente alrededor de 800 W/m²
- Temperatura de Aire Ambiente: 20°C (68°F)
- Velocidad del Viento: 1 m/s
- Cielo Despejado durante la Noche Anterior: 8 horas
NOCT es más representativo de las condiciones del mundo real, ya que incluye factores ambientales que no se consideran en las STC. Ayuda a prever cómo un panel solar puede comportarse en condiciones típicas de operación.
Inversores fotovoltaicos, como saber la compatibilidad
En el otro lado de la ecuación nos encontramos a los inversores fotovoltaicos. En la ficha técnica nos podemos encontrar mucha información como protecciones, comunicaciones garantías…pero la parte que nos interesa es la entrada de corriente continua (CC).
¿En que nos tenemos que fijar?
Lo primero que debemos tener en cuenta es que para hacer estas comparaciones utilizaremos las STC del MF.
Iremos por partes, uno de los primeros valores y más importantes en los que tenemos que fijarnos es la “máxima corriente de cortocircuito por serie FV” del inversor y compararla con la “corriente de cortocircuito Isc” del módulo fotovoltaico.
En este caso el inversor posee un valor de 18 A y el MF tiene un valor de 15,97 A.
Vamos a explicarlo con un ejemplo:
- Un MFV de 575 W tiene un Imp en STC de 15,97 A (Amperes)
- Un inversor de 10 kW tiene una Máxima corriente de entrada en cortocircuito de 18.0 A.
¿Qué quiere decir esto? Esto nos indica que este panel sí es compatible pues no supera los 18 A que marca el inversor como límite. Mientras la Isc en STC del MF sea inferior a la “Máxima corriente de cortocircuito por serie FV”, los módulos serán compatibles, en caso de que lo supere el inversor no funcionará correctamente y acabará dañándose.
El siguiente paso será revisar “Máxima corriente de entrada” del inversor. En este caso tenemos un valor de 12 A, y los MF tienen una “Corriente Máxima-IMPP (A) “de 14,87 A.
En este caso, aunque los paneles son compatibles va a ocurrir el fenómeno que se llama “Clipping”. El Clipping significa recorte de la producción. En el momento que la placa supera esos 12 A (y esto ocurre en condiciones optimas de radiación, inclinación, cero sombras, etc) el inversor no dejará de trabajar, solo que no aprovechará ese excedente de los paneles y se perderá, pero lo que está por debajo lo convertirá en corriente alterna sin ningún problema. Lo importante de todo es no pasar de los 18A porque allí si es cuando se daña el inversor.
En resumen, si tenemos una cadena de módulos con una tensión de entrada de 460 V vamos a tener los siguientes resultados:
P= V x I
460 x 14,87 = 6840,2 W
460 x 12 = 5520 W
Es decir, estamos teniendo una pérdida de 1320,2 W en la máxima producción de los MF por lo que sería recomendable mirar un módulo que se ajuste más a las características de nuestro inversor y así no perder producción de los paneles y ser más eficientes.
Por último, vamos a fijarnos en las tensiones de arranque, trabajo, máxima y nominal del inversor. Estos valores nos ayudarán para calcular el número de paneles en serie por cadena mínimos, máximos y óptimos para este inversor.
Cuando los paneles están en serie el voltaje de estos se irá sumando, por lo que si tenemos un “Voltaje Máxima-VMPP” de 38,7 V y una tensión de arranque de 80 V como mínimo deberemos de instalar mínimo 2-3 MF para el arranque del inversor. Cuanto mayor sea el número de MF antes llegará a la tensión de arranque y antes empezará a producir el inversor.
Por otro lado, tenemos la “Máxima tensión de entrada (Udc máx.)” que es de 1000V. En este caso nos tendremos que fijar en la “Tensión de Circuito Abierto-VOC (V)” que es de 46 V por lo que en una misma cadena no sería recomendable la instalación de más de 21 módulos por serie.
Vtotal = V1 + V2 + V3….=n x Voc = 21 x 46 = 966 V
Si queremos sacarle el mayor partido a nuestro inversor es recomendable no irnos a los límites de este, sino a su tensión de trabajo nominal, que en este caso es de 710 V, esto quiere decir:
Numero de paneles = Tensión nominal / Voltaje Máxima-VMPP = 710 / 38, 7 = 18 , 35.
Con lo que para este inversor utilizaría 19 módulos con los que me aseguro el arranque del inversor (mayor de 2 MF), no supero la máxima tensión del inversor (menor que 21 MF) y me quedo cercano de los 18 MF de tensión nominal de entrada (siempre hay que tener en cuenta que los valores utilizados son en STC y en la realidad estos valores suelen ser menores).
En conclusión, los puntos más importantes para conseguir una máxima eficiencia entre los paneles solares y el inversor fotovoltaicos son son:
- No superar la corriente máxima de corto circuito del inversor con la corriente Isc del MF y
- No hacer cadenas de MF que superen la máxima tensión de entrada.
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