Diagramas paneles aislados de Redes EE


Modelos de Diagramas de Instalaciones Fotovoltaicas

Aislados o Autónomas de las Redes Eléctricas

1. Entrada

Los paneles solares fotovoltaicos ya no son secretos ni imposibles para ser transportados a lugares apartados de la civilización. Hoy forman parte de casi todo sistema eléctrico independiente o híbridos muy provechosos para las familias que vivían en la oscuridad mayormente.

Los Sistemas Autónomos o Aislados son muy provechosos porque la electricidad de la Red no está disponible o resulta costosa para salvar la inversión elevada inclusive en el uso, mantenimiento de los grupos electrógenos, pilas, lámparas de queroseno, etc.

Las fuentes de energía renovables y generadores distribuidos cada vez son más entendibles y cuentan con estrategias más precisas de funcionamiento como gestión de las redes eléctricas modernas, fiables y contundentes en el suministro de energía con calidad.

Las instalaciones fotovoltaicas no conectados a una red eléctrica regalan una energía muy valiosa para los países que no cuentan con red eléctrica y para el desarrollo de sitios remotos.

En estos momentos es oportuno visitar algunos diagramas explicables de cómo están hechos los Sistemas de Instalación Fotovoltaica Aislados de las Redes Eléctricas.

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Diagrama 1.- Disposición de componentes Aislada de la Red.

2. Componentes básicos

Un Sistema de Energía Solar está conformado por cuatro componentes principales como son:

1

  Módulo Fotovoltaico (panel) 

  2. Regulador de corriente (controlador)

  Batería3

4

  Inversores de CC a CA

2.1.- Módulos planos expuestos al Sol en la medida de lo posible de tal modo que captura al máximo de insolación durante todo el año.

2.2 El regulador/controlador controla la salida de corriente de los paneles o módulos para cargar las baterías.

El regulador/controlador carga la batería hasta que se llene, cuando la batería está llena, el controlador estará en estado flotante.

El papel del regulador en un sistema solar es muy importante porque el nivel de carga de los paneles solares debe ser ni demasiado bajo (no por debajo de 40%) o demasiado alto (no más de 95%). Cargas pequeñas no regulado o demasiado grande en las baterías limitan su vida útil.

2.3 Este es para un caso típico en una vivienda aislada a la red eléctrica pública. Prevalecen la o las baterías y el inversor de corriente continua a corriente alterna. (Otra fuente).

Un banco de la batería de almacenamiento está instalado para almacenar la energía producida. Las baterías se cargan durante las horas del día con el fin de suministrar el sitio por la noche o en días de mal tiempo.

2.4 El inversor, su papel es transformar la corriente continua proporcionada por el generador fotovoltaico en una corriente alterna, la que debe tener todas las características de la corriente alterna entregada por la red eléctrica.

Se puede apreciar la disposición común y secuencial del sistema autónomo para atender la carga tanto a los equipos o enseres de corriente continua como a los que trabajan con corriente alterna.

Las instalaciones fotovoltaicas autónomas son a menudo superiores a los otros sistemas de producción de electricidad desde un punto de vista técnico o económico.

La energía almacenada se puede reutilizar o bien directamente en el sistema de corriene continua con 12V, 14V o 48V o en sistemas de 230V a través de un inversor autónomo que transforma la corriente continua en corriente alterna. 

3. Tipos de instalación

Baja a Media Tensión.- Sistemas descentralizados, instalaciones en zonas urbanas sea sobre sus tejados, edificios, azoteas, etc. que pueden conceder la oportunidad de aportar a las redes sobre todo durante el día cuando se recibe más energía solar.

Alta Tensión.- Sistemas centralizados, con una potencia instalada de alta tensión en extensiones más grandes como los llamados ‘parques fotovoltaicos‘ o ‘huertas o jardines solares‘, central geotérmica o central biomasa por la cantidad numerosa de generadores de energía eléctrica que aportan a la Red Eléctrica.

4. Avances 

Los módulos/paneles solares fotovoltaicos recogen la energía del sol y la convierten en corriente continua (CC).

La cantidad de electricidad producida es proporcional a la cantidad e intensidad de la luz solar. 

Los sistemas aislados de energía solar son fuentes completas y totalmente integradas diseñadas para cargas de sitio que requieren voltajes de 12, 24 o 48 voltios. 

Para proteger las baterías, el regulador zumbará y cortará el circuito de la salida de las baterías si son sobrecargadas o la tensión de la batería alcance el punto de ajuste del regulador.

Las baterías selladas y sin mantenimiento están diseñadas para el funcionamiento de ciclo profundo y prolongada vida en aplicaciones solares no importando la distancia de una ciudad moderna. 

La estructura de aluminio soporta y los compartimentos de la batería son fuertes pero ligeros y resistentes a la corrosión para zonas marinas, nevados, ásperas o severas. 

La electricidad de los sistemas fuera de red se utiliza en el sitio instalado. La energía que se genera también se puede almacenar en baterías y se utiliza en días soleados o nublados, un generador también se puede utilizar con margen de seguridad. 

El inversor fuera de red es un sistema tres-en-uno que integra el control de la batería Carga / descarga, inversión y descarga de carga.

La tecnología de electrónica de potencia desempeña un papel importante en la generación distribuida de electricidad en este sistema de integración de energías renovables como mini red eléctrica, y es ampliamente utilizado y está siendo rápidamente expandida por sus diversas aplicaciones en las comunidades campesinas, centros de producción menores, pueblos sin luz nocturna y negocios menores que requieren calor y energía.

Los nuevos sistemas de instalación eléctrica que no dependen de la ciudad ni del gobernante de turno, son seguros aliados de un buen almacenamiento generadores de energía renovable para el restablecimiento de la fiabilidad comercial o vida normal con lo básico en energía para sus viviendas y campos de producción.

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Diagrama 2. Paneles Aislados de la Red Eléctrica

Diagrama 3.- Generador de Corriente con rectificador. Sistema Aislado de la Red.

Para necesidades más exigentes de energía en general, estos sistemas pueden también estar constituidos por generadores fotovoltaicos con cantidades de módulos y/o combinarse con fuentes de energía complementarias para formar sistemas híbridos. Estos sistemas híbridos pueden estar conformados por los paneles fotovoltaicos propiamente con un sistema eólico y un grupo electrógeno que se opere a gasóleo, petróleo, gas o un combustible de naturaleza vegetal.

Sistemas aislados sin baterías, cuando se aprovecha la energía directamente de los paneles fotovoltaicos a los secadores de hierbas, frutas, calculadoras, bombeo de agua, todo en el momento de gozo de los rayos solares.

5. Conclusión

El no tener que transportar los postes bruscos de la energía que estropea el ambiente natural ni los cables eléctricos pesados a lugares donde funcionan los paneles fotovoltaicos aislados ya es un gran avance del hombre técnico.

Estos diagramas nos ilustran que no dependemos necesariamente de las Redes Eléctricas que nos hacen llegar sus facturas y recibos odiosos para meter la mano al bolsillo.

Uniendo la energía solar fotovoltaica con la energía eólica se obtiene una producción eléctrica mucho más constante a lo largo del año. Estas dos fuentes de energía se complementan.

Un sistema fotovoltaico completo, con gran capacidad de acumulación, garantiza un suministro fiable hasta tres días con ausencia de sol, y con una inversión mucho inferior al coste de hacer llegar la red eléctrica al emplazamiento.



 

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3 Comentarios

  1. Basilio, veo que eres estudioso y sales adelante con tus proyectos. Sigue adelante mi estimado amigo. Yo, siempre a la orden. Atte. Eliseo

  2. Basilio Antonio Linares dice:

    Hola,este material de informacion que aqui se brinda es ecelente

    gracia.

  3. Basilio Antonio Linares dice:

    Hola,este material de informacion que aqui se brinda es ecelente,junto a los mini cursos aportan un gran apoyo a todos los que estamos interesados en este sistema,yo seguire estudiando bien esas energias

    gracia.

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