PREGUNTAS

La vida de una batería se mide en ciclos de recarga y descarga y depende de muchos factores como la temperatura de operación, los componentes de la batería, su nivel y tiempo de carga y descarga y su capacidad. Una batería de plomo ácido pequeña, con un correcto mantenimiento tiene una vida útil de 4 a 7 años.

ENERGÍA Y SISTEMAS SOLARES

Porque es una fuente de energía inagotable que no genera emisiones ni contaminación perjudiciales para el medio ambiente. Además, genera ahorros de hasta el 100% de la cuenta eléctrica.

Es un sistema de conversión energética que utiliza la radiación proveniente del sol y la convierte en energía eléctrica. Un sistema solar por lo general se compone de un arreglo de paneles solares, un inversor el cual transforma la corriente directa en alterna y algunos accesorios como el cableado y los sistemas de protección eléctrica. Si el sistema no se encuentra integrado a la red, tiene un banco de baterías para almacenar energía en horas de baja radiación y un controlador de carga.

Utiliza materiales que reaccionan a un estímulo externo como la radiación solar y generan el movimiento de sus electrones o, en otras palabras, generan corriente eléctrica directa (DC).

En un sistema integrado a la red, los paneles envían la corriente directa al inversor el cual transforma la señal directa en alterna para uso convencional doméstico.

Un sistema solar básico integrado se compone de un grupo de paneles solares y su estructura de soporte, un inversor, cableado, sistemas de protección (fusibles, switches y polos a tierra) y en ciertas ocasiones un medidor bidireccional en caso de ser posible aportar energía a la red pública.

Un sistema independiente además de los mencionados en los sistemas integrados posee un controlador de carga, un banco de baterías.

Es posible instalar de 150 Watts a 250 Watts de potencia instantánea en un metro cuadrado de área, pero su generación de energía dependerá del lugar y la radiación del lugar en el que se instale el sistema.

Un panel solar con un 80% de su potencia inicial posee una garantía de 25 años y una vida útil de 35 años.

Si el sistema se encuentra en el hemisferio norte, el panel se debe orientar hacia el sur y si se encuentra en hemisferio sur, los paneles deberán orientarse en el sentido sur. El ángulo de inclinación depende de la altitud geográfica. En los países del trópico, se recomienda que el ángulo de inclinación sea igual a la altitud (sobre todo en Colombia).

El sistema tiene un costo total aproximado de COP 4,500 a COP 10,000 por Watt de potencia instalado.

Cuando un sistema posee dos o más fuentes de energías distintas, a este se le conoce como un sistema hibrido. Mientras existan las condiciones de velocidad y disponibilidad del viento para instalar una turbina o una microturbina que suplemente la cantidad de energía que los paneles no pueden generar, si es posible ensamblar un sistema hibrido con estas dos fuentes.

Es un instrumento portátil que mide la potencia por unidad de área o irradiancia proveniente del sol. Además, se encarga de calcular la energía por radiación y la eficiencia de transformación energética por medio de un panel encapsulado que utiliza el instrumento como referencia.

BATERIAS

Existen muchos tipos de baterías, pero los tres tipos más comunes en la instalación de sistemas solares son:

  • Baterías de ion-litio: Emplean como electrolito, sales de litio para generar las reacciones químicas entre el cátodo y el ánodo. Son livianas, poseen alta capacidad energética y no sufren daños cuando se presenta una descarga completa. Pero tienen como desventajas, una rápida degradación, no toleran altas temperaturas, son costosas y no tienen una duración tan prolongada como otros tipos de baterías.
  • Baterías de Plomo-ácido:
    • Liquido: Son el tipo más común en la implementación de sistemas solares independientes. Poseen placas hechas a partir de plomo sumergidas en ácido sulfúrico el cual actúa como electrolito. Tienen por lo general una alta capacidad, pero requieren de un mantenimiento constante y no toleran altas temperaturas de ambiente.
    • Gel: Se componen de un gel electrolítico hecho a partir de dióxido de silicio. Debido a que están selladas de fábrica y no poseen fluidos propensos a derramarse, son óptimas para transportarse fácilmente en sistemas no estacionarios. También son ideales para mantenimiento ya que no requieren alto mantenimiento. Sin embargo, no soportan las sobrecargas excesivas ya que no se pueden reparar por su sellado.

En los siguientes casos:

  • Cuando no existe interconexión con la red eléctrica pública y se necesita energía en horas de baja o nula radiación.
  • Cuando el cliente desea ser independiente de la red eléctrica pública.
  • Cuando se desea suministrar energía en los picos de consumo eléctrico sin depender de la red pública.
  • Cuando se tienen sistemas o equipos que deben estar en operación incluso en emergencias o apagones eléctricos (Clínicas, Hospitales, Fábricas).

Cuando el sistema está integrado a la red pública no es necesario. Si el sistema es independiente de la red o se encuentra en un lugar remoto, las baterías son indispensables si el cliente desea tener energía en horas nocturnas o en temporadas de baja radiación solar.

La vida de una batería se mide en ciclos de recarga y descarga y depende de muchos factores como la temperatura de operación, los componentes de la batería, su nivel y tiempo de carga y descarga y su capacidad. Una batería de plomo ácido pequeña, con un correcto mantenimiento tiene una vida útil de 4 a 7 años.

INVERSORES Y CONTROLADORES

Los inversores se clasifican por su capacidad y su aplicación:

  1. Los microinversores operan en sistemas de baja potencia (200W a 300W).
  2. Los inversores de línea (String Inverters) manejan potencias de 1 kW a 50 kW y se instalan en residencias o centros comerciales.
  3. Los inversores centrales manejan potencias de 30 a 500kW y se aplican en centrales solares.

Los inversores de mayor escala pueden transformar corrientes con potencias de 1 MW o mayor y se utilizan en plantas eléctricas.

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Los dos tipos principales de controladores que existen en el mercado son de serie y derivación:

  • Controladores de derivación: Este tipo de controlador limita la corriente que llega a la batería generando por medio de su algoritmo, un cortocircuito en la conexión de los paneles. En otras palabras, traslada el punto de operación al valor de la corriente de cortocircuito.
  • Controladores de serie: A diferencia de los de derivación, los controladores de serie aumentan la resistencia de las celdas llevándolos al punto de la curva I-V que se acerca al voltaje de circuito abierto.
  • Controladores Híbridos: Tienen la capacidad de controlar más de una fuente de energía eléctrica como una turbina o un generador además del sistema solar.

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN

En una asesoría de ingeniería en el diseño de sistemas fotovoltaicos, se generan estudios en los siguientes parámetros:

  • Estudio de Carga: Se lleva acabo para determinar el tamaño del equipo a instalar para suplir las necesidades del cliente.
  • Análisis de Carga:  Análisis del reporte de consumo generado por un tercero o por el cliente.
  • Estudios de Suelo y Techo: Se evalúa el estado del sitio de instalación incluyendo:
    • Imperfecciones de superficie
    • Capacidad estructural
    • Orientación e Inclinación
    • Análisis de sombra.
  • Análisis Económico: Costos de los equipos y de instalación del sistema. También se adjuntan las opciones de pago y financiación.
  • Cronograma de Ejecución: Incluye el tiempo previsto que tomará para que el sistema entre en operación.
  • Incentivos Tributarios: Se entrega un informe detallado de los incentivos definidos por la ley 1715 de 2014.
  • Beneficios Ambientales: A Análisis del ahorro de emisiones nocivas para el medio ambiente.

Un estudio de carga es un análisis del consumo eléctrico de los equipos y la maquinaria en un establecimiento residencial, comercial o industrial.

Con el análisis es posible optimizar al máximo la generación energética al evitar espacios que puedan genera sombra a ciertas horas del día y ciertas temporadas del año. Un análisis de sombra es imperativo ya que determina la ubicación donde existe la menor obstaculización de luz solar.

El medidor bidireccional hace un conteo de la energía que de consume en la residencia, empresa u otro lugar, y resta la energía que genera el sistema solar fotovoltaico.

De acuerdo con lo establecido en la resolución CREG 030 de 2018, los autogeneradores (entendidos como todos aquellos que generan energía desde fuentes no convencionales de energía, como por ejemplo paneles solares o turbinas eólicas) que envíen energía hacia la red, tienen el beneficio de obtener los recursos por la venta de esa energía.

El monto que se reconoce por cada kWh de energía suministrado a la red depende del tamaño del sistema que se haya instalado. Es así como los sistemas de generación con capacidades de entre 0kW y 100kW obtienen un valor mayor por cada kWh que aquellos sistemas que son mayores de 100kW y menores que 1000kW. Mediante el uso de medidores bidireccionales, los comerializadores puede establecer con exactitud la cantidad de energía que cada usuario consume e importa mensualmente.

En nuestra página web puedes encontrar los equipos y componentes, a través asesoría presencial o en sitios especializados en energía solar.

El troubleshoot es un método sistemático utilizado para investigar los problemas de rendimiento de un sistema y así determinar la mejor solución. Se deben desconectar todos los equipos para evitar incidentes. Primero es necesario generar una observación general del sistema para encontrar fallas visibles en los paneles, las conexiones, los diodos, fusibles y demás componentes del sistema. También se debe medir el voltaje de cada panel y componente para evitar cortocircuitos que puedan afectar o dañar otros equipos del sistema. Si se encuentra cualquier anomalía en un componente, es necesario limpiarlo o reemplazarlo.

Si después de la revisión general el sistema sigue presentando fallas, se deben revisar los parámetros de entrada y salida del inversor ya que un valor inesperado es síntoma de que el equipo no se encuentra funcionando bien. Se recomienda reiniciar el inversor y vigilar su funcionamiento documentando los valores que arroja para cerciorarse de que no se siga presentando la irregularidad. Si el problema persiste, puedes solicitar nuestro servicio de operación y mantenimiento.

Desafortunadamente en este momento no existe ninguna organización o compañía en Colombia que capacite ingenieros o técnicos en el mantenimiento o instalación de tecnología solares. Sin embargo, existen organizaciones como la North American Board of Certified Energy Practitioners (NABCEP) que certifica a distancia a personas interesadas en el campo alrededor del mundo.