Cómo afectan los rayos a los sistemas fotovoltaicos

¿Sabías que Brasil es líder mundial en registros de descargas atmosféricas, con un promedio de 80 millones de eventos por año? La probabilidad de que alguien sea alcanzado por un rayo es muy baja, menos de 1 entre 1 millón. Sin embargo, si la persona se encuentra en una zona abierta, bajo una fuerte tormenta, esta probabilidad puede aumentar hasta mil veces (llegando a 1 entre mil).

En São Paulo, por ejemplo, el número de descargas atmosféricas viene aumentando. El año pasado se registraron 44,8 descargas, frente a 28 en 2018, un aumento del 60%, según el Inpe (Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales).

Pero cuando hablamos de sistemas fotovoltaicos, ¿cómo se relaciona la incidencia de los rayos? Instalar un sistema solar va mucho más allá, por ejemplo, que simplemente dimensionar el número de módulos e inversores para producir la cantidad de energía necesaria para compensar el consumo de la factura eléctrica. Como cualquier otra instalación eléctrica, se deben tener ciertos cuidados para proteger los equipos y las personas que frecuentan el lugar, minimizando o incluso eliminando los riesgos relacionados con la electricidad. Aquí es donde la importancia de DPS (Dispositivo de protección contra sobretensiones).

El uso de DPS en sistemas fotovoltaicos tiene como objetivo evitar que las descargas atmosféricas directas o indirectas provoquen efectos nocivos en la instalación.

Para una protección completa del equipo, debe existir al menos un SPD entre el conjunto fotovoltaico y el inversor y al menos un SPD entre el inversor y la red eléctrica. Esta topología protege al inversor tanto de descargas en el campo fotovoltaico como de sobretensiones derivadas de la red externa a la instalación.

“El uso del DPS, además de ser obligatorio por norma, es muy inteligente porque es un componente de bajo costo: un DPS de buena calidad cuesta entre R$ 200 y R$ 300, como máximo. Pensando en la facilidad, sabemos que existen algunos inversores que cuentan con DPS interno.

En estos casos se debe evaluar si el DPS interno cuenta con el nivel de protección adecuado a la situación a enfrentar. Siempre es preferible tener también la opción de un DPS reemplazable, en caso de que el inversor se queme”, explica Mateus Vinturini, especialista en sistemas fotovoltaicos de Canal solares.

Vinturini también dice que el uso de DPS en Brasil no se toma muy en serio, situación que no debería ocurrir, ya que es la causa de varios equipos quemados. “No tiene sentido ahorrar dinero y correr ese riesgo.

Si ahorro dinero correré el riesgo de tener una descarga atmosférica que dañe mi inversor. El ahorro al no utilizar DPS no tiene sentido dado el tiempo y el costo, especialmente el tiempo, de buscar otro inversor o llevarlo a reemplazar”, concluyó.

Mercado

Ya existen dispositivos DPS aptos para sistemas fotovoltaicos, compatibles con sus tensiones típicas de funcionamiento y con terminales eléctricos para conectar los dos polos en un mismo dispositivo.

Por ello, entre los DPS disponibles en el mercado, la empresa alemana Weidmuller tiene una línea que destaca en el sector.

“Tenemos una línea de DPS confiables y de alta calidad en la categoría de sistemas de energía, que cumplen con todos los estándares. Para aplicaciones solares, contamos con versiones de 1 kV y 1,5 kV que cuentan con características como protectores enchufables y reemplazables, con acción de intercambio rápido sin necesidad de desconectar los cables en la base; indicación del estado de combustión, con fácil visualización del color verde o rojo en el propio DPS; contactos para la comunicación, con supervisión remota de la situación del DPS; y nuevos dispositivos con clase I+II, que garantizan una mayor seguridad de los equipos e instalaciones”, explica Wagner Ogura, Energy Market Manager de Weidmüller.

Ogura también destaca la importancia del uso de DPS, ya que Brasil es un país con una alta incidencia de rayos durante todo el año.

“Las plantas solares, ya sean grandes, medianas o pequeñas, son susceptibles de verse afectadas por sobretensiones que acaban dañando toda la instalación del sistema. Con esto en mente, Weidmüller ha ido aportando seguridad a sus aplicaciones, ya sea en aplicaciones solares fotovoltaicas o en otras instalaciones eléctricas con su propio DPS de fabricación”.