Impacto de las sombras en sistemas de energía solar
Las sombras en paneles solares reducen drásticamente la producción de energía. Conozca cómo funcionan los diodos bypass y la importancia de una correcta planeación.
El desempeño de los paneles solares (módulos fotovoltaicos) es óptimo cuando no reciben sombra. Es un hecho que una sombra proyectada en una sola parte de un panel compromete la salida de todo el sistema.
La mayoría de los sistemas solares fotovoltaicos en hogares y empresas están compuestos por arreglos de paneles en serie y uno o varios inversores. Los paneles capturan la luz solar y la convierten en corriente continua (CD); el inversor, a su vez, transforma esta corriente en electricidad de corriente alterna (CA) compatible con la red eléctrica.
Los sistemas de pequeña escala suelen oscilar entre 4 y 20 módulos fotovoltaicos, clasificándose por su capacidad en kW. Por ejemplo, un sistema de 4 módulos de 250 W se considera un sistema de 1 kW, mientras que uno de 20 módulos sería un sistema de 5 kW.
Conexión en serie y flujo de energía
Por razones técnicas relacionadas con los requisitos de voltaje del inversor, los módulos fotovoltaicos se conectan en series. Una serie puede constar de un solo módulo, pero por lo general incluye varios.
Podemos comparar una serie de paneles solares con una tubería, donde la energía solar es como el agua que fluye a través de ella. En las conexiones en serie, la sombra bloquea este flujo de electricidad. Por ejemplo, si un árbol o un edificio proyecta sombra sobre uno de los paneles de la serie, la salida de toda la serie se reducirá a prácticamente cero mientras la sombra esté presente. Si existe otra serie no sombreada en el sistema, esta continuará produciendo energía con normalidad.
Efectos parciales y diodos bypass
Una sombra no necesita cubrir el panel completo para causar daños; basta con que cubra una sola celda para reducir la salida eléctrica del panel y, consecuentemente, la de toda la serie.
Los paneles solares cuentan con diodos de derivación (diodos bypass) que minimizan los efectos nocivos en las celdas sombreadas. Sin estos diodos de protección, una celda sombreada se calentaría hasta producir una quemadura, daño conocido como hot spot.
Importancia de la planeación
El ángulo del sol varía durante el día y en las diferentes estaciones del año, lo que puede generar sombras no identificadas inicialmente. Se recomienda considerar estos factores durante la planeación e instalación, ya que un sistema libre de sombras garantiza un rendimiento óptimo.
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