Cómo conectar paneles solares y baterías en paralelo para un sistema de 12V

Conexión en paralelo de paneles solares y baterías de 12V para sistemas de energía

La conexión de 12V es la configuración más común para conectar paneles solares a baterías. Generalmente, para convertir esta energía de 12VDC en un sistema de 120/230VAC adecuado para el uso doméstico, tanto los paneles fotovoltaicos (PV) como las baterías se conectan en paralelo. Esta configuración permite una generación de energía eficiente, la carga de las baterías y el suministro de energía a cargas AC, así como la operación directa de electrodomésticos alimentados por DC. Vamos a explorar el proceso paso a paso para conectar dos o más paneles solares y baterías en paralelo, integrándolos con un controlador de carga solar y un inversor automático o suministro ininterrumpido de energía (UPS) para satisfacer diversas necesidades de energía.

La mayoría de los paneles solares y baterías están disponibles en calificaciones de voltaje como 12V, 24V, 36V, etc. Cuando se desea aumentar la capacidad del sistema de energía solar, una configuración de cableado en paralelo se vuelve esencial. Por ejemplo, si una sola batería puede alimentar un ventilador de techo durante 6 horas, conectar dos baterías de la misma capacidad en paralelo puede extender el tiempo de funcionamiento del ventilador a aproximadamente 12 horas, casi el doble de la duración. Además, dos paneles solares conectados en paralelo no solo cargan las baterías más rápidamente, sino que también proporcionan energía adicional para soportar un mayor número de cargas eléctricas.

Este enfoque de cableado en paralelo es particularmente crucial para los sistemas de 12V, que incluyen componentes como un controlador de carga de 12V e inversor. Es por eso que, en una configuración de 12V, es práctica común conectar múltiples paneles solares de 12VDC y baterías en paralelo.

Es importante tener en cuenta que, dependiendo de los requisitos específicos, varios paneles solares y baterías también pueden ser cableados en serie, en paralelo o en una combinación de configuraciones en serie-paralelo para sistemas DC con diferentes niveles de voltaje, como 12V, 24V, 36V o 48V.

En una conexión en paralelo, se aplica un principio eléctrico importante: el voltaje permanece constante en todos los componentes conectados, mientras que los valores de corriente se suman. Por ejemplo, cuando se conectan en paralelo dos paneles solares o baterías, cada uno con una calificación de 12VDC, 120W y 10A

Lo mismo ocurre con las baterías, es decir, podemos aumentar la capacidad de amperio hora (Ah) de las baterías cuando se conectan en paralelo.

Mientras que el nivel de voltaje de la batería, así como el panel solar, permanece igual (conexión en paralelo)

Es decir, el voltaje permanece en 12V tanto para los paneles solares de 12V como para las baterías.

Nota importante: Al conectar baterías en serie o en paralelo, es crucial que todas las baterías tengan la misma capacidad de amperio hora (Ah), al igual que los paneles solares en la misma configuración deben tener el mismo nivel de voltaje. En esta configuración en paralelo, mientras el voltaje de las baterías y los paneles PV permanece en 12V, la capacidad total de amperaje aumenta. Esto permite la integración sin problemas de los paneles PV generadores de energía y las baterías (que actúan como energía de respaldo) con un UPS/inversor de 12V y un controlador de carga solar.

Durante las horas diurnas con luz solar normal, el inversor DC-AC se alimenta directamente de los paneles solares. En situaciones como sombreado o por la noche, el inversor extrae energía de las baterías. El inversor luego convierte la entrada de 12VDC en 120VAC (en EE.UU.) o 230VAC (en el Reino Unido y la UE), según los estándares locales de voltaje AC, y suministra energía a cargas AC como bombillas y ventiladores. Además, los dispositivos operados por DC pueden conectarse directamente a los terminales de carga DC del controlador de carga.

El cableado de dos o más paneles solares y baterías en paralelo es sencillo. Como se ilustra en la figura siguiente, simplemente conecte el terminal positivo de un panel solar o batería al terminal positivo de otro, y haga lo mismo para los terminales negativos.

El diagrama de cableado adjunto demuestra cómo dos paneles solares de 12V, 10A, 120W conectados en paralelo pueden cargar dos baterías de 12V, 100Ah también conectadas en paralelo. Durante el día con luz solar normal, esta configuración también puede alimentar cargas AC a través de las baterías e inversor. Cuando ocurre sombreado o por la noche, cuando los paneles solares no pueden generar energía, la energía almacenada en las baterías actúa como energía de respaldo. Las baterías entonces suministran electricidad a las cargas AC a través del inversor. Toda esta operación es gestionada automáticamente por el UPS, eliminando la necesidad de intervención manual, interruptores de cambio, o interruptores automáticos de transferencia (ATS) para encender o apagar electrodomésticos y disyuntores, asegurando una experiencia de suministro de energía sin complicaciones.