¿Es sencillo conectar módulos fotovoltaicos en una instalación o planta solar? ¿Existe una manera correcta? En este artículo analizaremos la forma correcta de cablear entre paneles solares.
Es importante prestar atención a la forma correcta de realizar las conexiones eléctricas entre los módulos del sistema fotovoltaico. No puedes simplemente conectar un módulo a otro.
Se deben observar algunos aspectos tanto para garantizar el correcto funcionamiento del sistema como para reducir el consumo de cable.
El error más común que cometen los instaladores, e incluso muchos diseñadores, es conectar módulos en serie como se muestra en la siguiente figura. Esta sería la forma más sencilla y obvia de conectar cosas en serie.
El polo positivo de un módulo se conecta al polo negativo del otro y así sucesivamente. Los módulos de la fila superior se conectan con los de la fila inferior y así sucesivamente, hasta llegar al final de la cadena (conjunto de módulos en serie). Hay dos terminales en ambos extremos (uno positivo y otro negativo), como se ve en la siguiente figura.
Inducción electromagnética en circuitos.
¿Cuál es el problema con la conexión en la figura anterior? Todos los módulos están conectados y eso es lo único que importa, ¿verdad? ¡Equivocado!
Un buen diseño de cableado fotovoltaico debe tener en cuenta el peligro de inducción electromagnética provocada por descargas atmosféricas. Cuando una descarga atmosférica (comúnmente conocida como rayo) cae cerca de una instalación fotovoltaica, se genera un fuerte campo magnético.
Este campo magnético, al pasar entre los cables del circuito fotovoltaico, puede inducir tensiones peligrosas. Estas tensiones inducidas, caracterizadas como sobretensión (pico de corta duración y alta intensidad), pueden quemar los componentes del sistema fotovoltaico. El componente más sensible y que más sufre las descargas atmosféricas es el inversor DC-AC.
En la figura superior vemos la forma correcta de realizar la misma instalación fotovoltaica que se muestra en la figura inicial. Los módulos son los mismos y están todos en serie; aparentemente nada ha cambiado. ¿Cual es la diferencia?
El cambio está en la forma en que se hacen las conexiones. En la figura anterior vemos que el circuito verde (a diferencia del circuito rojo) forma un área de bucle mucho más pequeña. En la práctica lo que se debe hacer es pasar siempre en paralelo los cables positivo y negativo de los circuitos, manteniéndolos juntos atándolos con bridas.
El motivo de la preocupación por minimizar el área del bucle de los circuitos de conexión del módulo fotovoltaico se puede entender en la figura anterior. El campo magnético inducido por la descarga atmosférica produce un voltaje inducido proporcional al área del bucle. Cuanto menor sea el espacio entre los conductores, menos posibilidades habrá de que una sobretensión provoque daños en la instalación fotovoltaica.
Estándar de proyecto fotovoltaico
Además de ser una buena práctica de instalación eléctrica, la reducción de las áreas de bucles formados por los circuitos de los módulos fotovoltaicos está prevista en el apartado 6.2.6.2 del proyecto de norma. ABNTNBR 16690 (Instalaciones eléctricas de baja tensión – Conjuntos fotovoltaicos), basado en la norma internacional IEC 62548 (Conjuntos fotovoltaicos (PV) – Requisitos de diseño).
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