Felipe Anjoulete de Oliveira

Actualmente, cuando nos topamos con el tema de la instalación fotovoltaica, todavía existen muchas dudas sobre su viabilidad, fiabilidad y qué materiales deben utilizarse para aportar seguridad e integridad al sistema. Este artículo se centra en las instalaciones fotovoltaicas brasileñas, donde una parte esencial de este tipo de instalaciones es el uso de string boxes. Estas cajas sirven para combinar varios strings, proteger la instalación y el hogar contra sobretensiones, además de tener muchas otras funciones. ¿Cuáles son las características especiales de la caja de strings PV Next? PV Next es una amplia cartera de cajas de strings globales de Weidmüller y, a partir de 2023, también se fabricará en Brasil. Se basan en un concepto modular y la aplicación de un diseño de ensamblaje sobre placas de circuito impreso, cumpliendo con el objetivo de cubrir el mayor número posible de variantes con el menor número de productos finales, además de reducir los mayores generadores de riesgos que son las conexiones. . Por ejemplo, si la instalación requiere una versión con una sola entrada y una salida, se puede utilizar la versión de dos entradas y dos salidas, asegurando alta disponibilidad de stock, flexibilidad de uso y optimización de costes. Filosofía de placa de circuito impreso y MPPT de PV NEXT Un aspecto esencial del concepto modular es el uso de una cantidad limitada de placas de circuito impreso o PCB. La lógica es simple: se necesita una PCB para un MPPT. Por lo tanto, si el inversor tiene tres MPPT, será necesaria una caja PV Next con tres PCB similares. Además, para la optimización ya existen modelos con dos MPPT en una única PCB. Modelos PV NEXT para inversores de 1 MPPT, 2 MPPT, 3 MPPT y hasta 6 MPPT Apto para el mercado al efecto de varias entradas por MPPT, las cajas cuentan en su PCB con tres puntos de conexión para cada entrada y tres puntos de conexión para cada salida, todos los cuales están interconectados. Para que esta selección sea lo más sencilla posible, Weidmüller ofrece una guía de selección digital para encontrar la variante PV Next adecuada según el uso de su inversor. Esta guía paso a paso también se indicará al final del artículo. ¿Cómo puedo proteger las instalaciones contra una subida de tensión? De acuerdo con normas como NBR IEC 61643 y EN 51643-32:2020, los ingenieros de diseño e instalación coinciden en que todas las instalaciones fotovoltaicas en edificios residenciales o comerciales deben estar protegidas con protectores contra sobretensiones (SPD) en el lado de CC. Y dependiendo del tipo y condiciones de la instalación, es necesario definir la protección contra sobretensiones como Tipo II o Tipo I+II, recordando que esta decisión está sujeta al análisis de riesgos presentado en la NBR 5419. La cartera de PV Next ofrece la solución adecuada para ambos tipos. Ejemplo: El inversor SMA Sunny Boy 5.0 con dos entradas (cada una con un MPPT) conectado a una instalación en tejado sin sistema de protección contra rayos requiere un PV Next con dos PCB y protección contra sobretensiones de tipo II. También incluye el componente imprescindible para la protección que es el seccionador. Además, se muestra que sólo se utiliza una ranura por PCB. Las otras dos entradas MPPT restantes permanecen sin usar y disponibles. String box de 2 MPPT para un SMA Sunny Boy 5.0 (instalación de 7,5 kWp) La importancia del seccionamiento externo al inversor Incluso con el uso de inversores string con seccionadores integrados, es necesario utilizar un interruptor dedicado en un string box para la siguientes motivos: Ante un posible cortocircuito entre los polos positivo y negativo de un string, la caja de string con seccionador garantiza la separación total de los módulos y el inversor, garantizando físicamente la vida útil del inversor y de las conexiones; En mantenimiento preventivo o correctivo, el uso de un seccionador dedicado garantizará una operación segura al manipular las cadenas y conexiones eléctricas del sistema fotovoltaico; Normalmente, el número de ciclos de un separador dedicado, en relación a su vida útil, es mayor que los especificados en los inversores; Uso de equipos específicos para la aplicación de seccionamiento CC bajo carga y que no puedan permitir ningún riesgo de descarga eléctrica al usuario o creación de un arco eléctrico que suponga riesgo de incendio. Sistema con falta de seccionamiento externo para mantenimiento Disponibilidad de inversores Es cierto que la mayoría de inversores utilizados en el mercado residencial y comercial ya llevan incorporado DPS, lo que teóricamente cumple con los estándares básicos para instalaciones fotovoltaicas, pero no necesariamente significa que sea la mejor opción para proteccion del sistema. Cuando se menciona el uso de este tipo de inversores, aún comprometemos la disponibilidad de la instalación si optamos por no utilizar el string box. Los DPS instalados en el inversor están soldados a su placa de control. Cuando el DPS actúa durante un rayo o al final de su vida útil, provocando la indisponibilidad del sistema, es necesaria una parada y, en ocasiones, incluso una sustitución completa del producto para reanudar la generación. Mientras tanto, en la caja de hilos es posible cambiar sólo el componente o sólo el cartucho accionado. En este sentido, PV Next garantizará una forma fácil y rápida de instalación y sustitución cuando el DPS esté comprometido, utilizando el sistema de extracción de PCB con una base de instalación, combinando número de strings con PV Next Además de la función de protección contra sobretensiones, También es posible combinar cadenas con todos los modelos de altavoces. La gama se extiende hasta la combinación de hasta doce cadenas de entrada para seis MPPT, es decir, con dos entradas cada uno. Y como se mencionó anteriormente, estos modelos permiten la conexión de hasta tres canales de entrada por MPPT. Todos los proyectos están certificados según IEC 61439-2. Ejemplo: Se implementa una instalación en tejado de 45 kWp con un DELTA M50 A. Este inversor puede admitir 58 kWp con una entrada MPPT. Debido a la alta potencia y al bajo número de entradas, la instalación requiere una caja combinadora con tres cadenas por MPPT. Así, la solución se puede visualizar en el siguiente gráfico. Sistema sin desconexión externa para mantenimiento Características adicionales de PV Next La modularidad de los diseños también continúa en otras características de la cartera: en todos los modelos, una conexión a tierra funcional está lista para su uso. Garantiza el buen funcionamiento del equipo y del sistema eléctrico al que estará conectado; Los diseños se pueden solicitar con la aplicación de un seccionador para permitir el control entre el encendido y apagado de CC. En este perfil, el diseño de la solución, incluido el número de PCB y el tamaño de la caja, sigue siendo el mismo, presentando únicamente cables entre la PCB y el seccionador. En diseños sin llave, este paso se conecta con un cable (preinstalado). Las llaves se pueden bloquear fácilmente para realizar tareas de mantenimiento; La conexión de cadena (entrada +/-) se puede implementar de dos maneras diferentes. La primera opción es utilizar el conector fotovoltaico de Weidmüller para una conexión rápida lista para usar. La segunda es pasar los cables por prensaestopas y conectarlos dentro de la caja. Dentro de la caja, la conexión se puede realizar fácilmente con la ayuda de los terminales PUSH-IN ya que esta tecnología sólo requiere un cable pelado y este se puede insertar directamente con un simple destornillador estándar; Las cajas combinadoras suelen instalarse en condiciones climáticas adversas. Esto provocará condensación dentro de la caja. Para eliminar esta humedad, todas las cajas PV Next llevan incorporado un elemento de compensación de presión; El estado de los protectores contra sobretensiones se puede ver en su indicación de color (el verde está bien para funcionar, el rojo debe reemplazarse). Esto sólo requiere un control visual a través de la tapa transparente de la caja. Otra alternativa es comprobar el estado en un sistema de seguimiento. Para ello, todos los proyectos PV Next contienen un contacto remoto, que permite una conexión por cable a la unidad de comunicación. Guía para encontrar rápida y correctamente tu modelo fotovoltaico Siguiente Accede a la web pinchando aquí. Vea las preguntas más frecuentes a continuación. ¿Cuántos MPPT se consideran para su proyecto? ¿Cuántos MPPT tienen sus inversores? Es posible proteger varios inversores con una única caja PV Next. Esto depende de la filosofía del instalador. ¿Cuántas entradas debe tener la caja combinadora? Con PV Next, puede manejar dos cadenas de entrada (+/-) para hasta seis MPPT. Para descubrir la combinación correcta, es necesario simular o calcular la instalación. Los parámetros requeridos son la potencia, voltaje y número de paneles solares y la potencia, voltaje y número de entradas por MPPT del inversor. ¿Qué tipo de protección contra sobretensiones se necesita? ¿Tipo I/II o Tipo II? Generalmente se debe utilizar el tipo I/II si el edificio cuenta con un sistema externo de protección contra rayos; de lo contrario, se debe utilizar el tipo II. Encontrará más información sobre la protección contra sobretensiones en cajas de conexión en las páginas web de Weidmüller. ¿La instalación requiere seccionamiento de carga DC? Según IEC 60364-7-712, se debe instalar un seccionador de carga en la ubicación de corriente continua. Esto puede ser parte del inversor o parte de la caja combinadora (sugerido). ¿Quieres preparar una instalación plug&play o mediante conectores PUSH-IN? Los clientes pueden decidir el tipo de conexión. Puede elegir entre una caja precableada con interfaz de conector fotovoltaico o una caja con prensaestopas y conexión mediante terminales PUSH IN en su interior. La segunda opción requiere insertar los cables dentro de la caja en el lugar de instalación. Las opiniones e información expresada son responsabilidad exclusiva del autor y no necesariamente representan la posición oficial del autor.Canal

Felipe Anjoulete de Oliveira

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