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Qué es un sistema de energía solar conectado a la red y cómo funciona?
No es ningún secreto que el mundo se está volviendo verde.
Las personas están gravitando hacia las fuentes de energía renovables, como los paneles solares, que son parte de la revolución verde. Esto se debe a que la energía verde es respetuosa con el medio ambiente, ahorra dinero y se vuelve relativamente barata.
Aparte de eso, instalar un sistema solar conectado a la red aumentará el valor de su propiedad y eliminará algunas o todas sus facturas de servicios públicos.
La opción de energía renovable más común para el propietario de la vivienda es el sistema de energía solar conectado a la red.
El sistema solar conectado a la red es un tipo de sistema solar conectado permanentemente a la red eléctrica. La conexión a la red no requiere baterías, como en el caso de los sistemas solares fuera de la red. Los sistemas solares conectados a la red permiten que el hogar use energía solar cuando esté disponible, o canalice el exceso de energía a la red.
- Video-Cómo funcionan los Sistemas Solares conectados a la red
- ¿Cómo funciona el sistema solar conectado a la red?
- Componentes de un sistema solar conectado a la red
- Diagrama: Los componentes básicos de un sistema de energía solar conectado a la red
- ¿Qué hace un inversor solar?
- Micro-inversor de protección contra pérdidas por sombreado
- Paneles solares
- Infografía: 10 Pérdidas del sistema fotovoltaico solar
- ¿Cómo funciona la medición neta en un sistema solar conectado a la red?
- ¿Cuál es la diferencia entre un sistema solar conectado a la red y fuera de la red?
- ¿Cuántas baterías solares se necesitan para alimentar una casa?
- Tabla – Calcular baterías necesarias para el 30kWh/día en casa
- ¿Qué es un viaje redondo de la eficiencia de la batería?
- ¿Qué es la profundidad de descarga de la batería?
- ¿Qué sucede cuando las baterías solares están llenas?
- ¿Qué es mejor, conectado o desconectado de la red?
- ¿Qué sistema de energía solar es más caro, fuera de la red o conectado a la red?
- ¿Cuál es la diferencia entre sistemas solares híbridos y fuera de la red?
- Diagrama: Sistema solar híbrido, combinación de sistemas solares desconectados de la red y conectados a la red
- Calculadora de tamaño de paneles solares conectados a la red
- Publicaciones relacionadas con sistemas solares domésticos:
Video-Cómo funcionan los Sistemas Solares conectados a la red
¿Cómo funciona el sistema solar conectado a la red?
Antes de profundizar en el mecanismo de trabajo de la conexión a la red, es esencial mencionar que el sistema está conectado a una red eléctrica y no puede funcionar en su ausencia. Por lo tanto, para que el sistema funcione, la rejilla también debe funcionar.
El sistema solar conectado a la red se compone básicamente de un medidor de energía (neto), uno o varios inversores y paneles solares.
Los paneles solares, generalmente instalados en una azotea o en un espacio abierto, convierten los rayos del sol en electricidad de corriente continua a través del proceso fotovoltaico. Para la conversión de la electricidad producida en corriente alterna, el sistema conectado a la red necesita un inversor.
El inversor es una parte instrumental de todo el sistema, ya que cambia la electricidad de CC de los paneles a la frecuencia de la red eléctrica, que es de 50 o 60 Hz, dependiendo del continente.
La electricidad de CC de los paneles solares entra en el inversor que a su vez está conectado al tablero de distribución.
Esto es bastante diferente del sistema fuera de la red, donde la electricidad de CC se almacena en baterías directamente, antes de ser alimentada al inversor. En este caso, la electricidad se alimenta directamente a la red.
Componentes de un sistema solar conectado a la red
Diagrama: Los componentes básicos de un sistema de energía solar conectado a la red
Los elementos básicos de un sistema de energía solar conectado a la red (conectado a la red.)
¿Qué hace un inversor solar?
Los paneles solares generan corriente continua o CC. La corriente continua no es ideal para uso doméstico, ya que es susceptible a la pérdida de energía y atrae altos costos de mantenimiento. Por supuesto, los electrodomésticos modernos utilizan solo CA, por lo que se requiere conversión.
Sin embargo, los paneles solares no pueden convertir la CC a CA por sí solos. Aquí es donde entra en juego el inversor solar.
Los sistemas solares antiguos tenían solo un inversor central y más tarde se convirtieron en el inversor de cadena más eficiente.
Un inversor de cadena convierte el voltaje de varios paneles solares conectados en un solo conjunto, y puede haber varios de estos en una instalación grande.
Un gran problema con los inversores centrales y, en cierta medida, de cadena, son las pérdidas de sombreado. Cuando se sombrean uno o más paneles, la salida del resto del sistema se reduce drásticamente.
Micro-inversor de protección contra pérdidas por sombreado
Este problema es superado ampliamente por la instalación de micro-inversores. Los microinvertidores convierten CC a CA a nivel de panel y se conectan a la parte posterior de los paneles individuales. Algunos micro-inversores pueden acomodar varios paneles.
Paneles solares
Los paneles solares cuentan con células fotovoltaicas (PV) basadas en silicio. Las células fotovoltaicas son capaces de convertir la irradiación del sol en electricidad de CC.
Las celdas dentro del panel se interconectan entre sí a través de cables diminutos. Para la eficiencia, los paneles solares están conectados entre sí para crear un conjunto solar conocido como cadena. Un sistema puede tener varias cadenas.
La cantidad potencial de electricidad que puede producir cada matriz está sujeta a pérdidas relacionadas con el sombreado, el ángulo de inclinación, la orientación y la eficiencia de los paneles individuales.
Infografía: 10 Pérdidas del sistema fotovoltaico solar
Infografía con pérdidas porcentuales para el sistema solar conectado a la red doméstica
Un panel solar de buena calidad producirá electricidad cuando está soleado y también será productivo durante un clima nublado o nublado. Esto dependerá de la altura o el grosor de las nubes.
Otro atributo crucial que afecta la potencia de salida de un panel solar es la irradiación del sol. La irradiación es la cantidad de energía lumínica que cae sobre el panel medida en kWh / m2 / día o año, también conocida como Horas de sol Pico(PSH).
Los paneles solares utilizan la irradiación del sol para producir electricidad y no su calor.
¿Cómo funciona la medición neta en un sistema solar conectado a la red?
Para disfrutar de los servicios de medición neta cortesía del sistema solar conectado a la red, necesita un medidor de potencia. También se conoce como medidor de red o medidor bidireccional, debido a su capacidad para dar cuenta de la potencia que va en ambas direcciones.
Todos los paneles solares funcionan bajo el principio fotovoltaico produciendo corriente CC
¿Cuál es la diferencia entre un sistema solar conectado a la red y fuera de la red?
El sistema vinculado a la red se refiere a un sistema que está conectado a la red local de servicios públicos. La red de servicios públicos actúa como un enorme depósito de energía, lo que ahorra la compra de costosas baterías para respaldar el exceso de producción de energía solar.
Si el panel solar produce un exceso de energía, la energía adicional se alimenta a la red de su compañía de energía.
El exceso de energía solar le permite construir crédito contra el uso futuro de electricidad. Medición neta es el nombre utilizado para el equipo que controla este proceso.
Las baterías son esenciales para un sistema fuera de la red: La conexión a la red está conectada a la red eléctrica
Un sistema solar fuera de la red funciona independientemente de la empresa de servicios públicos o del sistema de energía de la red. Es una opción autónoma que le brinda un control total sobre su consumo y producción de energía.
El sistema es perfecto para su uso en áreas remotas sin acceso a la red eléctrica, o para personas que no quieren depender de la alimentación externa.
El mayor inconveniente de estar fuera de la red es que debe usar baterías de respaldo. Además de ser poco respetuosas con el medio ambiente, las baterías son voluminosas y caras.
¿Cuántas baterías solares se necesitan para alimentar una casa?
Necesitará 10 baterías LiFeP04 de 3.8 kWh para funcionar en una casa con un consumo de energía diario de 30 kWh (el promedio diario de EE.) El número de baterías solares necesarias para alimentar una casa depende de varios factores:
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- viaje de ida y eficiencia
- profundidad de descarga (DoD)
- potencia nominal
- de energía en el hogar usados
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Tabla – Calcular baterías necesarias para el 30kWh/día en casa
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Copia de seguridad De 24 Horas |
Clasificación |
Unidades De Medición |
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carga Total de 24 horas de copia de seguridad |
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Vatios-hora (Wh) |
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el banco de la Batería de voltaje |
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voltios |
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Total de amperios-hora de la clasificación |
30000/48=625 |
amp-hora (Ah) |
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Requiere Baterías (60% DOD) de Plomo-Ácido |
583/0.6 = 1041 |
Ah |
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Número de baterías de plomo-ácido @250Ah cada |
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Requiere Baterías (80% DOD) de Fosfato de Hierro de Litio |
583/0.8 = 729 |
Ah |
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Número de baterías de Litio baterías de @250Ah cada |
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¿Qué es un viaje redondo de la eficiencia de la batería?
Indica la cantidad de energía que una batería puede suministrar como porcentaje de la cantidad con la que se cargó. Perderá menos energía por un funcionamiento a batería con alta eficiencia de ida y vuelta. Un valor típico es de aproximadamente el 80% para las baterías de plomo-ácido.
¿Qué es la profundidad de descarga de la batería?
Muestra la cantidad de energía que se puede extraer de la batería sin causar daños.
Para el almacenamiento de energía solar, se utilizan dos tipos básicos de baterías:
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- Baterías de plomo ácido de ciclo profundo
- Baterías de fosfato de hierro y litio (LiFeP04)
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Las baterías de plomo-ácido de ciclo profundo se pueden descargar hasta un 80%, pero normalmente se recomienda un 50% para preservar la vida útil más larga.
Las baterías LioFeP04 pueden descargarse hasta un 95%, por lo que este DoD representa una mayor relación calidad-precio.
¿Qué sucede cuando las baterías solares están llenas?
La mayoría de las baterías enfocadas al sol tardan menos de un día en llegar a una carga completa. Cuando la batería está 100% cargada, deja de tomar corriente del sistema solar.
Muchas personas tienden a preocuparse por la seguridad en caso de que ocurra algo así. Eso solía ser una preocupación con las baterías de plomo-ácido tradicionales, que producen gas de hidrógeno cuando se sobrecargan.
El gas de hidrógeno es altamente inflamable, y una batería que funcione en este estado podría explotar si no se instala correctamente.
Las baterías modernas que incorporan litio son muy seguras. No emiten ningún gas de hidrógeno, además, están equipados con un sistema de gestión de baterías (BMS) integrado para controlar los valores de carga y descarga.
¿Qué es mejor, conectado o desconectado de la red?
Estar conectado a la red viene con algunos beneficios en comparación con estar fuera de la red. Para empezar, puede ahorrar mucho en sus facturas de servicios públicos con la opción de medición neta.
La medición neta le permite ahorrar el exceso de energía solar y venderla de nuevo a su empresa de servicios públicos sin la necesidad de invertir en costosas baterías de respaldo.
La red de servicios públicos actúa como una batería virtual, una batería que es mantenida y operada por otra persona.
El sistema solar fuera de la red almacena energía química en baterías, lo que atrae pérdidas graves. Cuando las baterías están completamente cargadas, dejan de tomar energía de la energía solar, por lo que la generación de energía solar se desperdicia si no se usa en el hogar.
El exceso de energía solar de un sistema solar conectado a la red se utiliza en la red de la empresa de servicios públicos, por lo que siempre se acredita al propietario por la producción solar por encima de sus necesidades.
La conexión a la red es una opción más respetuosa con el medio ambiente, ya que las baterías son un posible contaminante ambiental. También representan un desembolso de capital pesado para el propietario de la vivienda.
¿Qué sistema de energía solar es más caro, fuera de la red o conectado a la red?
El sistema solar fuera de la red es mucho más caro que la alternativa conectada a la red, ya que exige costosas baterías de respaldo.
También tendrá que gastar más en instalación y mantenimiento. Para el sistema solar conectado a la red, la compañía de servicios públicos que ejecuta la red hará todo el respaldo de energía en su nombre.
¿Cuál es la diferencia entre sistemas solares híbridos y fuera de la red?
Mientras que el sistema puede funcionar independientemente de la red de servicios públicos, el sistema solar híbrido combina los tallos solares fuera de la red y dentro de la red.
Tiene baterías para respaldar cualquier exceso de energía y la capacidad de alimentar electricidad a la red de servicios públicos. En términos de viabilidad financiera, es más barato.
Diagrama: Sistema solar híbrido, combinación de sistemas solares desconectados de la red y conectados a la red
Un sistema solar híbrido está conectado permanentemente a la red eléctrica, pero también utiliza baterías
La energía solar debe ser un ahorro de dinero y una vida más ecológica. Un sistema solar modelo debe ser eficiente y finamente factible. Si bien el sistema solar fuera de la red parece permitir la flexibilidad y la autosostenibilidad, es mucho más caro.
Además de eso, no es confiable en días nublados o por la noche. La solución definitiva es ir por el sistema solar conectado a la red.
No tendrá que comprar baterías de respaldo ni tendrá que lidiar con los costos de mantenimiento que son financieramente difíciles. Es el sistema solar de referencia si buscas previsibilidad y seguridad.
Calculadora de tamaño de paneles solares conectados a la red
Use el calcualtor a continuación para calcular cuántos paneles solares puede necesitar para su hogar:
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- Ingrese el uso diario promedio de energía de su hogar de su factura de servicios públicos
- Use el sitio GlobalSolarAtlas para encontrar su ubicación irradiación
- Ingrese el tamaño del panel solar que desea usar (300 vatios ingresados como 0.3)
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Publicaciones relacionadas con sistemas solares domésticos:
Fuera de la red y en comparación con la conexión a la red
Almacenamiento de energía solar
¿Qué es un inversor y cómo funciona?
Preguntas frecuentes sobre paneles solares
