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Encapsulado de panel solar fotovoltaico

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Protectores de los módulos fotovoltaicos

1. -Introducción

Vamos a tratar sobre un tema sumamente importante sobre todo a tener muy en cuenta cuando fabricamos nosotros mismos nuestro panel o módulo solar fotovoltaico.

Puede surgir daños después de un corto período de uso o tal vez un mal funcionamiento o un fallo del sistema por lo general implica altos costos.

Como veremos, la eficiencia constante debe cuidarse con la condición de la protección de las inversiones y la eficiencia económica funcional.

El ánimo para la instalación de sistemas fotovoltaicos en nuestras casas está creciendo continuamente en un número importante. No solo en techos de casas, sino en superficie libre, parques solares o fuera de la red de sistemas.

2. -Capas superpuestas

Los módulos fotovoltaicos constan de varias capas superpuesto:

2.1. Vidrio templado de espesor variable que Tiene una doble función: asegurar una buena Transmisión térmica (> 90%) y resistencia Mecánica, considerando el hecho de que las células Los sistemas fotovoltaicos son muy frágiles y se descomponen fácilmente.
2.2. Primera lámina EVA de sellante transparente (acetato Vinil etileno) que tiene la función de garantizar la Agentes externos y buen aislamiento dieléctrica.
2.3. células fotovoltaicas.
2.4. Segundo sellador sellante EVA para aislamiento trasera.
2.5. Cierre trasero que puede estar en vidrio con la función de facilitar el intercambio térmico y Permitir una transparencia parcial del formulario, o en Polivinilfluoruro (PVF) conocido comercialmente como TedlarR que es empleado en hojas con características especiales contra la humedad.

3. -Riesgos

Precisamente estos sistemas fotovoltaicos están expuestos a múltiples efectos ambientales y fallos potenciales en el mismo proceso de operación.

Los paneles solares sufren deformaciones, raspaduras, vibraciones, golpes ya sea en el mismo bastidor o marco madera o metálico (aluminio) y cuerpo entero por razones de transporte, apilamiento, descanso y especialmente colocado e instalación final en sus lugares definidos que acotamos arriba además en postes, paredes, suelo, barcos, coches.

Los “enemigos” son los golpes e impactos por cualquier materia extraña sea humana o medioambiente, inclemencias del tiempo, cambios de temperatura, entonces cabe la necesidad de vigilar su cuidado.

Además, los paneles solares fotovoltaicos están sometidos a cambios de intemperie y efectos del hielo, viento, nevada, sol radiante, granizos y naturalmente la lluvia.

4. -Cómo se protegen

4.1 Bondades del EVA

Protector EVA

El etil vinil acetato (más conocido como EVA) es el copolímero de etileno y acetato de vinilo.

El porcentaje en peso de acetato de vinilo por lo general varía de 10 a 40 %, siendo el resto etileno. Aunque en algunos casos, este porcentaje puede ser un tanto mayor (hasta un 75 %), utilizados como suspensiones acuosas.

Es un polímero que se acerca a los elastómeros en cuanto a la suavidad y flexibilidad, sin embargo, puede ser procesado al igual que los termoplásticos, por lo que este tipo de materiales recibe el nombre de elastómero termoplástico.

El material tiene buena claridad y brillo, propiedades de barrera, resistencia a bajas temperaturas, la resistencia al estrés-cracking, propiedades de adhesivo hot-melt a prueba de agua, y resistencia a la radiación UV.

El EVA tiene poco o ningún olor y compite con la goma y productos vinílicos en muchas aplicaciones eléctricas.

A este material otros lo conocen simplemente como ‘TEDLAR’ un nombre comercial pero es el mismo polímero termoplástico “Etil Vinil Acetato” o si se quiere “Fluoruro de Polivinilo” (PVF) químicamente: “Polifluoro de Vinilo(PFV).

Estos encapsulantes o protectores de los módulos lo diferencian en dos clases:

Protector EVA en sus manos

4.1.1 Para proteger las propias células solares: Láminas o cintas de goma polímero termoplástico de polietileno conocidas como EVA es decir el Ethylene Vinyl Acetateilen-Vinil-Acetato, fácil de lavar, no es tóxico, fácil de pegar, cortar, lavable, no es peligroso para la salud, reciclable, incinerable y lo más importante fácil de pegar para proteger sobre todas las células solares, contra la humedad, resistente a la tracción, color uniforme y una apariencia atractiva. Su espesor puede variar entre 0.3 y 0.8 mm.

4.1.2. Para proteger el cuerpo exterior de los módulos solares: Vidrios templados de alta transmisibilidad (menos de 1.0) en lo posible con nada de hierro y espesor aprox. 4 mm. Estos vidrios son de alta resistencia a los golpes para evitar las roturas o rajaduras de los mismos, altamente flexibles y sobre todo resistentes a los cambios bruscos de temperatura (heladas, humedad y veranos ardientes).

4.1.3 Plexiglas (Acrílicos o Plásticos) materiales básicos para el encapsulado consistentes en planchas plásticas hechas de policarbonatos (lexan) o acrílicos plexigladuros y transparentes usados en vez de los vidrios, hechos de policarbonatos (lexan) o acrílicos (plexiglás) que son duros y transparentes.

Los acrílicos conocidos también como plexiglás tienen su porcentaje de policarbonatos pero son 10 a 24 veces más resistentes que los vidrios pero tienden a amarillarse.

Los plásticos también conocido simplemente como plexiglás pero con mayor contenido de policarbonatos (llamados también lexan) son 30 veces más resistentes que el vidrio y hechos a ‘prueba de bala’, no se amarillentan, son más flexibles y más moldeables. Obviamente su costo de inversión es mayor.

Entonces, cuando se refieren a plexiglás, tengamos cuidado si es o el acrílico o el plástico.

Son recubrimientos que permiten el paso de la luz en un alto porcentaje, a través de las multiperforaciones, así como parcialmente a través de las áreas translúcidas no perforadas y que suelen estar rotuladas o pintadas de efecto óptico característico.

Para el ojo humano es la sensación de ver una imagen completa, sin apreciar las zonas multiperforadas en la superficie de los módulos.

Cumple las propiedades de prolongar la vida útil de los paneles solares a pesar de las radiaciones solares.x

5. Diseños didácticos

Son graficos que nos ayudan a apreciar mejor la ubicación del EVA durante su fabricación:

Protectores del panel solar fotovoltaico

x

Panel solar fotovoltaico encapsulado

5.1 Sellado de Silicona

Es bueno adicionar este pequeño comentario. Además de lo comentado se aplica un sellador en los bordes de la laminación y colocado del vidrio templado con el fin de evitar la penetración de los gases y líquidos erosivos adentro del panel solar. Igualmente cumple con la flexibilidad y resistencia a los golpes externos durante la instalación y/o manipulación brusca del sistema de Paneles Solares. (Fuente).

6. Fabricantes

Cada vez los fabricantes de estos protectores están innovando su calidad de tal manera que hasta en su fabricación se consuma menos energía y su calidad sea de mejor rendimiento en los módulos solares.x

6.1 NovoPolymers

Esta empresa por ejemplo está desarrollando actualmente una serie de encapsuladores para paneles solares compuestos de acetato de vinilo etileno curable, híbridos compuestos de silicio no curable reciclable y novedosos materiales elastómeros termoplásticos hidrocarbonados para su uso en los módulos solares de silicio amorfo y en los de silicio cristalino tradicional. (Ver).

Las películas tradicionales utilizadas como encapsuladores se calientan en una laminadora al vacío durante 20 minutos a 150 ºC. Durante este proceso de uso intensivo de energía, las capas de las películas inferiores y superiores se entrelazan y las células solares se sellan herméticamente.

Además del encapsulador reciclable no curable, NovoPolymers ha creado un encapsulador de alta capacidad reflectante que puede aumentar el rendimiento de las células solares en hasta un 15 %.

6.2 En México y otros países

Si usted desea saber quién vende, comercializa, distribuye u ofrece EVA en México aquí y otros lugares: http://bit.ly/2vjgyYf.

7. Conclusiones

  • Los módulos fotovoltaicos constan de varias capas superpuesto: Vidrio templado, primera lámina EVA de sellante transparente, células fotovoltaicas, segundo sellador sellante EVA en la parte posterior y última capa posteriror de vidrio.
  • El ojo humano no percibe la imagen completa y llena de aparentes pirámides en la superficie de las células solares fotovoltaicas. Son zonas multiperforadas en la superficie de cada célula, las que están protegidas, cuidadas y reforzadas por unos aparentemente plásticos simples.
  • Las células con las que se prepara el panel solar fotovoltaico, están completamente selladas para protegerse del medioambiente con materiales encapsulantes hechos de silicona transparente mayormente el eliteno vinil acetato reconocido como EVA .
  • Existen otros materiales similares al EVA, es el butiral de polivinilo (PVB) o el Teflón como también una Resina. Además, muchos usan el poliflururo de vinilo (PVF), todos cubren y protegen a las células solares o al panel solar cumpliendo el papel de protectores fotovoltaicos que permiten la transmisión de la radiación solar y protección de los rayos ultravioletas del sol.

Este encapsulado hace el papel de protector fotovoltaico algo así como se utiliza en los vidrios de seguridad de los automóviles.



 

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Ingeniero Químico Colegiado, Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga.
Post-grado Proyectos de Electrificación Rural Energía Solar, Pontifica Universidad Católica del Perú
Maestría en Gestión y Auditorías Ambientales -FUNIBER- graduado Universidad de Piura, Perú.
Consultor: Concejo Nacional de Consultores del Perú
Experiencia: Gerencia de Operaciones Centro Industrial de Carbón y Coque.” Interamericancoal S.A.” – Colombia
Exfuncionario de Operaciones Empresas Minero Metalúrgicas de la C. de P. Corporation, Centromin Perú y Doe Run Peru SRL.
Miembro de la “Asociación Peruana de Energía Solar”.
Miembro de “International Solar Energy Society”-ISES, Freiburg Alemania.
Afiliado Marketing ONLINE:
http://www.eliseosebastian.com; Facebook: /eliseosebastiantames
Twitter: /eliseosebas
Skype: eliseo801

17 Comentarios

  1. CUANDO LAVO UN PANEL SOLAR CON AGUA POTABLE POR PRIMERA VEZ EN UN PARQUE FOTOVOLTAICO, AL SECARSE APARECEN MANCHAS COMO SI FUERAN DE ACEITE, A QUE DE DEBERA ESTO
    AL SEGUIR LAVANDO VARIAS VECES ESTAN VAN DESAPARECIENDO
    ALGUIEN ENTENDIDO EN EL TEMA ME PUEDE AYUDAR

  2. Nada Genier, no sucede nada. Pero por seguridad es mejor un poquito más de inversión. Además no me dices para qué dimensión de carga estás pensando, pero igual, no sucede nada si estás mejor en área segura donde ni un palo, ni piedra ni polvos pueda afectar la reflectancia. A tus órdenes http://www.eliseosebastian.com

  3. Si construyo mi panel solar y le pongo vidrio simple semidoble que problemas me ocasionaria lo q pasa que en mi pais el vidrio templado me cuesta mucho dinero q mas barato me sale comprarlo armado nesecito de su apoyo desde ya les agradesco mucho por su apoyo.

  4. Realmente es admirable la disposición de su parte, claro que enseguida lo contacto por esos medios para platicar y sobre todo que me cuente en medida de lo posible toda su experiencia, estaría muy encantado de escucharlo, justo ahora lo agrego.

    Muchísimas gracias por sus palabras!!!

  5. Oh qué mal que no lo puedo ver en Lima, pero me alegra que sea gitano y pueda conocer otros lados del mundo, eso es genial. Pues relativo a su pregunta de por qué el requerimento personal, es porque en México quiero comenzar un proyecto con comunidades de escasos recursos, lo que pretendo es importar las celdas solares, para en un tiempo determinado porder capacitarlos y que construyan sus propios paneles solares, eso es a grandes rasgos, sinceramente llegué a su página y de todo lo que he visto se me ha hecho la más completa y qué mejor que usted sea latinoamericano, en fin, me gustaría platicar con usted más a detalle, le dejo mi correo. dariomacedog@hotmail.com

    Gracias por la atención y pronta respuesta.

    Saludos!

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