Tensión eléctrica, corriente eléctrica, potencia eléctrica
Funcionamiento de paneles solares fotovoltaicos
1. Introducción
Como se sabe, los paneles fotovoltaicos son componentes principales en la cadena de un sistema fotovoltaico y, por lo tanto, es nuestra obligación dominar su terminología técnica de unidades de medida.
Los paneles fotovoltaicos están construidos por un conjunto de células solares interconectadas entre sí y encapsuladas entre materiales que las protegen de los efectos de la intemperie, formando arreglos de células en serie o en paralelo y laminados cuya energía, tensión, corriente y potencia se miden en voltios, amperios y watts, respectivamente.
2. Explicación
Con el permiso de los autores, estamos reiterando esta didáctica a fin de hacer más sencilla la explicación de estas magnitudes de medida de una gran parte de energía en sistemas fotovoltaicos, a saber.
Dibujemos imaginariamente un recipiente (tanque) con agua con su salida (vaciado) por la base del mismo tanque.
2.1.— La tensión eléctrica es conocida en la práctica como “voltaje”, cuyo símbolo es la letra (V), comúnmente conocida como voltios.
2.2.— La presión o fuerza que ejerce el agua del tanque es justamente la tensión eléctrica, es decir, la cantidad de voltios o la cantidad de agua en este recipiente.
2.3.— La corriente eléctrica es la “intensidad de corriente”, símbolo (I), cuya unidad es el “amperio o ampere”, representado por su símbolo (A). Al abrir la válvula de la tubería de este tanque, sale el agua, que es el ‘flujo líquido’. Este flujo es la “corriente eléctrica”, que en tecnología se conoce como la “intensidad eléctrica”.
2.4.— La potencia eléctrica, es la combinación de la “tensión” y la “intensidad”. Combinación de los voltios con los amperios, es decir, combinación de la cantidad de agua en el tanque y la cantidad de flujo de agua por la tubería; esta es “potencia eléctrica” cuya unidad son los Watts o Vatios representados por la letra (W).
Los amperios en las fórmulas también aparecen con el símbolo (I).
Hasta aquí, tenemos los términos o magnitudes enunciados como ‘potencia’, ‘tensión’, ‘’’intensidad’, cuyas unidades respectivas pertenecen a ‘watts’, ‘voltios’ y ‘amperios’’’.
3. Confirmando
Tanto el voltaje (V) como la corriente (I) (amperios) de una célula solar, en un módulo solar o en los paneles solares fotovoltaicos, se pueden relacionar multiplicándose entre sí para obtener la potencia (W).
La potencia se mide en vatios o watts. (No confundir voltaje con vatios)
4. Términos comerciales
La comercialización de los módulos solares se hace en medidas de vatios, llamándose mayormente Watts-pico (Wp) por el valor máximo de una unidad celular, un módulo o un conjunto de módulos o paneles solares.
De ahí que esta fórmula sea tremendamente importante.
Voltios x Amperios = Vatios (watts)
Voltaje × corriente = potencia
1 V x 1 A = 1 W
Es lo mismo:
Voltios x Amperios = Vatios (watts)
Tensión × Corriente = Potencia
1 V x 1 A = 1 W
5. Ejemplos
5.1. ¿Con qué corriente trabaja un panel de 100 W de potencia y 18 voltios?
Respuesta 1:
V x A = W
A = W / V
100 W/18 V = 5.55 amperios
Este panel solar de 18 voltios trabaja con 5,5 amperios de corriente eléctrica (Respuesta 1).
5.2. Tenemos un panel solar fotovoltaico de 30 células solares instalado en serie. Si cada célula que se está colocando es de 0.5 voltios y 3.5 amp, ¿de cuántos voltios será el panel solar y de qué Potencia.
Respuesta 2:
La medición del panel con estas 30 células arrojará un total de 15 voltios (30×0.5) al exponerse al sol. Su valor de «intensidad corriente” es de 3.5 A manteniéndose esta intensidad por ser una instalación de 30 células en Serie.
Valor de su potencia.
Voltaje: 30 x 0.5 = 15 V
Corriente: 3.5 A
Potencia del panel solar: 15 V x 3.5 A = 52.5 W (Respuesta 2)6
6. Conclusión
Visualizando la fórmula básica de potencia, tensión e intensidad, P = V x I, nos hará muy difícil confundir las unidades y términos que se usan en el campo de la energía eléctrica dentro de los Sistemas integrando a los paneles solares fotovoltaicos.
Los vatios, voltios y amperios nos son inconfundibles, al igual que vatios, voltaje y amperaje. Es importante su constancia del estudio para dominarlos.
