El acelerado aumento del número de sistemas fotovoltaicos instalados en Brasil y en el mundo ha llamado la atención sobre la cuestión de la seguridad de estos sistemas.
Los sistemas fotovoltaicos tradicionales funcionan con tensiones altas, de varios cientos de voltios. Además de la descarga eléctrica, existe el riesgo de arco eléctrico en los circuitos de corriente continua, es decir, en los circuitos que realizan conexiones en serie y en paralelo de módulos fotovoltaicos.
Una vez que se origina un arco eléctrico, es difícil extinguirlo ya que no es posible apagar los módulos fotovoltaicos, al no ser posible retirar su fuente de energía: la luz solar.
Los arcos eléctricos pueden provocar incendios de difícil solución, con el agravante de la presencia de tensiones peligrosas, que ponen en riesgo a los equipos de rescate.
Las principales causas de arcos eléctricos e incendios son los malos contactos en las conexiones de los circuitos de corriente continua. Un conector defectuoso o un tornillo mal apretado pueden provocar que el sistema fotovoltaico se incendie.
Solución a los riesgos de incendio y descarga eléctrica.
La industria ha estado trabajando para brindar soluciones tecnológicas que permitan mitigar los riesgos existentes en los sistemas fotovoltaicos.
Se han propuesto dos soluciones principales. El primero de ellos es el uso de optimizadores de potencia asociados a sistemas de apagado rápido.
Esta tecnología permite individualizar los módulos fotovoltaicos de los strings y permite apagarlos, reduciendo su tensión de salida a unos pocos voltios, en caso de arco eléctrico, lo que requiere el uso combinado de un sistema de detección de arco eléctrico. conocido como AFCI – interruptor de circuito por falla de arco.
La segunda solución es el uso de microinversores en sistemas fotovoltaicos. Los microinversores reciben un número reducido de módulos fotovoltaicos, normalmente uno o dos módulos por entrada MPPT, y prescinden así de la conexión de módulos en serie y de la formación de strings. Esto reduce naturalmente los niveles de voltaje presentes en los sistemas fotovoltaicos, evitando el riesgo de descarga eléctrica, arco eléctrico e incendio.
Además de la ventaja relacionada con la seguridad, el uso de microinversores también facilita la instalación de sistemas fotovoltaicos, acercándolos a algo así como “plug-and-play”, evitando el uso de cableado de corriente continua, stringboxes y dispositivos de conmutación y protecciones que Se utilizan normalmente en sistemas fotovoltaicos con strings.
El microinversor es bastante diferente del inversor tradicional. Su principal diferencia es que en el lado DC sólo se puede conectar un número fijo de módulos fotovoltaicos, dependiendo del número de conexiones de entrada que tenga el equipo.
En los últimos años, la industria ha introducido muchas innovaciones que han aumentado la potencia de los módulos fotovoltaicos disponibles en el mercado. Es posible encontrar módulos con potencias superiores a 700 W y corrientes de cortocircuito que ya rozan los 20 A. Esto ha obligado a la actualización y avance de la tecnología de los microinversores.
En este artículo, el tsun presentará en detalle su nuevo microinversor Titan y describirá las características y ventajas de su producto para sistemas fotovoltaicos.
¿Cómo elegir un microinversor adecuado?
Sistemas domésticos en Europa (módulo de 410 W)
Según los requisitos de instalación, el tamaño de los módulos fotovoltaicos está limitado en Europa.
Como resultado, los módulos utilizados en los sistemas de generación distribuida se encuentran principalmente en el rango de 400 a 450 W.
Tomemos como ejemplo la serie VERTEX-S de Trina Solar, que tiene sus parámetros presentados en la siguiente tabla.
En la condición STC, la potencia máxima del módulo más grande de la serie es 410 W, el voltaje del circuito abierto es 41,6 V y la corriente de cortocircuito es 12,4 A.
Para este tipo de módulo fotovoltaico, recomendamos el microinversor TSOL-MS3000 de la nueva serie TITAN de TSUN, cuyos parámetros se muestran en la siguiente tabla.
El TSOL-MS3000 dispone de 4 entradas MPPT independientes, cada una preparada para recibir dos módulos en serie – en total, el equipo puede operar con 8 módulos fotovoltaicos, como se muestra en la siguiente figura.
El voltaje de circuito abierto de cada entrada es de 83,2 V, que es un voltaje de seguridad bajo que no presenta riesgo de descarga eléctrica o arco eléctrico.
Tomando TSM-410 como ejemplo, la potencia de entrada total de 8 módulos es 410 W * 8 = 3280 W, mientras que la potencia de salida nominal de TSOL-MS3000 es 3000 W. En este caso, el sobredimensionamiento de los módulos fotovoltaicos es cercano a 1,1.
Sistema doméstico en Sudamérica (módulo de 550 W)
En Sudamérica la luz solar es abundante y la potencia de los módulos fotovoltaicos más comunes en el mercado está actualmente en el rango de 500 a 550 W.
Tomemos como ejemplo la serie Hi-Mo 5m de Longi, cuyas características se muestran en la siguiente tabla.
En la condición STC, la potencia máxima del módulo de mayor potencia es 550 W, el voltaje del circuito abierto es 49,8 V y la corriente de cortocircuito es 13,98 A.
Para este tipo de módulo recomendamos el microinversor TSOL-MP3000 de la nueva serie TITAN de TSUN, cuyos parámetros se muestran en la siguiente tabla.
El TSOL-MP3000 dispone de 6 entradas MPPT independientes, lo que le permite funcionar con hasta 6 módulos fotovoltaicos.
Tomando como ejemplo el módulo LRS-72HPH-550M de Longi, la potencia de entrada total de los módulos es 550 W * 6 = 3300 W, mientras que la potencia de salida nominal del TSOL-MP3000 es 3000 W. En este caso, el sobredimensionamiento de los módulos fotovoltaicos es 1,1.
Pequeños proyectos industriales y comerciales (módulos mayores a 600 W)
Teniendo en cuenta los requisitos de seguridad de algunos clientes particulares (como gasolineras y áreas clasificadas en general), los microinversores también se pueden utilizar en proyectos industriales y comerciales.
Y los proyectos industriales y comerciales utilizan principalmente módulos fotovoltaicos de alta potencia, de entre 550 y 700 W.
Por ejemplo, podemos analizar las características de la serie Vertex de 670W de Trina Solar. En la condición STC, la potencia máxima del módulo fotovoltaico es 670 W, el voltaje del circuito abierto es 45,7 V y la corriente de cortocircuito es 18,5 A.
Para este tipo de módulo también recomendamos el microinversor TSOL-MP3000 de la nueva serie TITAN de TSUN, cuyos parámetros ya se han mostrado en la tabla anterior.
La corriente máxima de entrada que soporta el microinversor TSUN MP3000 es compatible con el módulo fotovoltaico de células de 210 mm, como es el caso del módulo mostrado.
Considerando el uso de 6 módulos en la entrada, tenemos una potencia pico de 670 W * 6 = 4020 W, mientras que la potencia nominal de salida del TSOL-MP3000 es de 3000 W. En este caso, el sobredimensionamiento de los módulos fotovoltaicos es 1,3 XNUMX.
Al mismo tiempo, TSOL-MP3000 también puede soportar otros módulos fotovoltaicos de alta potencia, considerando un sobredimensionamiento en el rango de 1,2 a 1,4 según diferentes proyectos fotovoltaicos.
