Es fundamental dimensionar correctamente el generador solar para garantizar una potencia suficiente para recargar la batería y alimentar los consumidores. El generador solar debe configurarse respetando los límites de tensión y corriente del regulador solar. En esta sección de preguntas frecuentes, tomamos como ejemplo el variotrack (vt), cuya tensión máxima en circuito abierto es de 145 Vcc (tenga en cuenta que esta tensión varía según los modelos vt65-175 y vt80-175). Compruebe siempre la tensión máxima en circuito abierto correspondiente a su dispositivo, ya que puede diferir de la que utilizamos en estas preguntas frecuentes.
Para obtener la tensión solar óptima, los módulos fotovoltaicos deben conectarse en serie a fin de formar una cadena que alcance la tensión deseada. La tensión de funcionamiento óptima de la cadena (Vmpp) debe ser siempre superior a la tensión de la batería. La tensión de funcionamiento máxima debe ser siempre inferior a 145 Vcc (ya que en esta FAQ utilizamos un variotrack cuya tensión de circuito abierto máxima es de 145 Vcc), independientemente de las condiciones de temperatura e insolación. Este valor debe calcularse a partir de la tensión de circuito abierto de los módulos, teniendo en cuenta la corrección de temperatura correspondiente a la temperatura más baja prevista para la instalación.
Por ejemplo, si trabajamos con módulo fotovoltaico de 60 celdas con las siguientes características:
- Tensión en circuito abierto, Voc = 39,1 Vcc (en condiciones estándar, 25 °C)
- Coeficiente térmico para el COV, βVoc = -0,33 %/°C
En este módulo, la tensión en circuito abierto a -10 °C (la temperatura más baja de su instalación) aumentará un 11,55 %, hasta alcanzar los 43,61 Vcc. Por lo tanto, es posible instalar hasta tres de estos módulos en serie en esta instalación, a fin de respetar la tensión máxima de 145 Vcc del vt80-145.
Por lo tanto, tenemos un máximo de 3 módulos estándar (60 celdas) por cadena en nuestra configuración típica para baterías de 24 y 48 V.
Posible disposición en serie de los paneles fotovoltaicos habituales en función del número de celdas y del tipo
El cálculo de la tensión es fundamental, ya que una tensión superior a 145 V puede dañar el aparato y provocar fallas irreversibles en la instalación.
En cuanto a la potencia, por lo general se conectan varias cadenas (strings) en paralelo. Cada cadena conectada en paralelo debe estar compuesta por el mismo número de módulos del mismo tipo. El número de cadenas en paralelo determinará la corriente de carga solar. El vt tiene un límite de corriente de: 65 A para el vt65, 80 A para el vt80. Esta es la corriente máxima que el variotrack puede extraer del campo solar hacia la batería. Si aumenta el número de cadenas en paralelo, el variotrack alcanzará más rápidamente su corriente de carga máxima, incluso cuando la irradiación solar sea baja. Sin embargo, esto también significa que habrá más energía potencial sin utilizar cuando la irradiación solar sea alta.
Siempre que se respete el límite de tensión, la potencia solar que se debe instalar depende del dimensionamiento de la instalación. Por lo tanto, es posible sobredimensionar la potencia solar para maximizar la producción, aunque esto implique que una parte de la energía solar no se utilice.
En términos de irradiación, esto puede ser relevante, por ejemplo, en los países europeos. Durante gran parte del año, la producción solar es inferior a la potencia nominal debido a la baja irradiación (invierno, nubes, etc.). Tomemos el ejemplo de nuestra planta en Suiza: un sobredimensionamiento del 10 % de la potencia solar podría generar un pequeño excedente de energía en verano, pero alrededor de un 10 % de producción adicional el resto del año.
Además, existen otras condiciones meteorológicas y contextuales que pueden influir considerablemente en su producción solar y que debe tener en cuenta (como el polvo, las partículas en suspensión en el aire, la contaminación, la nieve, las sombras, etc.). Por ejemplo, en los países donde nieva en invierno, el dimensionamiento debe tener en cuenta la reflexión (albedo), que puede ser bastante elevada, así como la irradiancia sobre los módulos solares, que puede superar el valor de prueba estándar de 1 000 W/m², lo que influye en los valores Voc e Isc de los módulos en invierno.