Compoñentes dun sistema xerador de electricidade solar

Painéis Solares

A parte principal dun sistema eléctrico solar é o painel solar. Hai varios tipos de painel solar dispoñibles no mercado. Os painéis solares tamén son coñecidos como painéis fotovoltaicos. O painel solar ou módulo solar é basicamente unha matriz de células solares conectadas en serie e paralelo.

A diferenza de potencial desenvolvida a través dunha célula solar é de aproximadamente 0.5 voltios, polo que se necesitan conectar o número desexado de tales células en serie para lograr 14 a 18 voltios para cargar unha batería estándar de 12 voltios. Os painéis solares están conectados xuntos para crear unha matriz solar. Múltiples paneis están conectados tanto en paralelo como en serie para lograr unha corrente máis alta e unha tensión máis alta, respectivamente.

Baterías

No sistema de xeración solar con conexión á rede, os módulos solares están directamente conectados a un inversor, e non están conectados directamente á carga en si. A enerxía recolectada nos painéis solares non é constante, senón que varía coa intensidade da luz do sol que incide neles. Esta é a razón pola que os módulos solares ou paneis non alimentan ningún equipo eléctrico directamente. En vez diso, alimentan un inversor cuxa saída está sincronizada co suministro externo da rede.

O inversor se encarga do nivel de tensión e frecuencia da enerxía de saída do sistema solar, manténdolo sempre ao nivel do suministro da rede. Como obtemos enerxía tanto dos painéis solares como do suministro externo da rede, o nivel de tensión e a calidade da enerxía permanecen constantes. Como o sistema autónomo ou de retroceso á rede non está conectado á rede, calquera variación no nivel de enerxía no sistema pode afectar directamente o rendemento dos equipos eléctricos alimentados por el.

Debe haber algún medio para manter o nivel de tensión e a taxa de suministro de enerxía do sistema. Un banco de baterías conectado en paralelo a este sistema se encarga diso. Aquí a batería é cargada pola electricidade solar e esta batería entón alimenta a carga directamente ou a través dun inversor. De esta forma, as variacións na calidade da enerxía debido ás variacións na intensidade da luz do sol poden evitarse no sistema de enerxía solar, mantendo un suministro de enerxía ininterrumpido e uniforme.

Normalmente, utilízanse baterías de plomo-ácido de ciclo profundo para este propósito. Estas baterías están deseñadas para ser capaces de varias cargas e descargas durante o servizo. Os conxuntos de baterías dispoñibles no mercado son xeralmente de 6 voltios ou 12 voltios. Polo tanto, un número destas baterías pode conectarse tanto en serie como en paralelo para obter un nivel de tensión e corrente máis alto do sistema de baterías.

Controlador

Non é deseable sobrecargar ou descarregar en exceso unha batería de plomo-ácido. Tanto a sobrecarga como a descarga en exceso poden danar gravemente o sistema de baterías. Para evitar estas dúas situacions, é necesario un controlador para manter o fluxo de corrente hacia e desde as baterías.

Inversor

É obvio que a electricidade producida nun painel solar é CC. A electricidade que obtemos do suministro da rede é CA. Por tanto, para facer funcionar equipos comúns tanto da rede como do sistema solar, é necesario instalar un inversor para converter a CC do sistema solar a CA ao mesmo nivel que o suministro da rede.

No sistema off-grid, o inversor está directamente conectado a través dos terminais da batería, de maneira que a CC que ve das baterías é primeiro convertida a CA e entón alimenta o equipo. No sistema de conexión á rede, o painel solar está directamente conectado ao inversor, e este inversor entón alimenta a rede coa mesma tensión e frecuencia de enerxía.

Nos sistemas modernos de conexión á rede, cada módulo solar está conectado á rede a través dun micro-inversor individual para lograr unha corrente alternativa de alta tensión de cada painel solar individual.

Compoñentes do Sistema Solar Autónomo

O diagrama de bloques básico dun sistema solar autónomo está mostrado arriba. Aquí a potencia eléctrica producida no painel solar é primeiro suministrada ao controlador solar, que a súa vez carga o banco de baterías ou suministra directamente aos equipos de baixa tensión DC, como portátiles e sistemas de iluminación LED. Normalmente, a batería é alimentada polo controlador solar, pero tamén pode alimentar o controlador solar cando hai un suministro insuficiente de enerxía do painel solar.

De esta forma, o suministro continúa de forma uniforme aos equipos de baixa tensión que están directamente conectados ao controlador solar. Neste esquema, os terminais do banco de baterías tamén están conectados a través dun inversor. O inversor converte a enerxía DC almacenada no banco de baterías a CA de alta tensión para facer funcionar equipos eléctricos maiores, como lavadoras, televisores maiores e electrodomésticos de cocina, etc.

Compoñentes do Sistema Solar de Conexión á Rede

Os sistemas solares de conexión á rede son de dous tipos: un con un único inversor central macro e outro con múltiples micro-inversores. No primeiro tipo de sistema solar, os painéis solares así como o suministro da rede están conectados a un inversor central común chamado inversor de conexión á rede, como se mostra abaixo.

O inversor aquí converte a CC do painel solar a CA ao nivel da rede e entón alimenta a rede así como o panel de distribución do consumidor, dependendo da demanda instantánea do sistema. Aquí o inversor de conexión á rede tamén monitoriza a enerxía que se suministra desde a rede.

Se detecta algún corte de enerxía na rede, activa o sistema de conmutación do sistema solar para desconectalo da rede para asegurar que non se poida alimentar a rede con electricidade solar durante o corte de enerxía. Hai un contador de enerxía conectado na liña principal de suministro da rede para rexistrar a enerxía exportada á rede e a enerxía importada da rede.

Como xa mencionamos, hai outro tipo de sistema de conexión á rede onde se usan múltiples micro-inversores. Aquí un micro-inversor está conectado para cada módulo solar individual. O diagrama de bloques básico deste sistema é moi similar ao anterior, excepto que os micro-inversores están conectados xuntos para producir a tensión CA desexada.