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La corriente inversa es un efecto no deseado y peligroso que puede ocurrir en una cadena de paneles fotovoltaicos. La corriente inversa es el flujo de corriente en dirección opuesta al flujo de corriente de funcionamiento normal de un módulo fotovoltaico. Este fenómeno puede ocurrir en conjuntos de módulos con cadenas en paralelo cuando el voltaje de circuito abierto (Voc) de una cadena es menor que el voltaje de circuito abierto de las otras cadenas. Cuando esto ocurre, la cadena afectada se comporta de manera análoga a una carga del sistema, disipando el calor generado por este flujo de corriente inverso. En un generador fotovoltaico dimensionado correctamente y funcionando sin defectos, no existe una corriente inversa significativa. El sombreado total o parcial de los módulos no tiene una influencia significativa en la ocurrencia de corriente inversa en sistemas de micro y mini generación, ya que el efecto que el sombreado provoca sobre la tensión del circuito abierto del módulo no es significativo cuando hay un número pequeño de cadenas en paralelo. . Por esta razón, la corriente inversa no es un fenómeno que ocurra fácilmente durante el funcionamiento normal (sin fallas ni defectos) en la mayoría de los sistemas. Por otro lado, en grandes plantas de generación, con un gran número de cadenas en paralelo, la corriente inversa puede producirse por diferencias de tensión en circuito abierto provocadas por sombras, por desigualdades entre módulos o por defectos (como el cortocircuito de una celda) o algún módulo de cadena). Figura 1 - Efecto del sombreado sobre la tensión del módulo En casos de defectos en el generador fotovoltaico (p. ej. cortocircuito en uno o más módulos) la tensión en circuito abierto de los módulos de string afectados es significativamente menor que la tensión en circuito abierto de las strings en paralelo, por lo que aparece una corriente inversa. La célula fotovoltaica se comporta como un diodo en estas situaciones y esto hace que fluya corriente inversa hacia la cadena defectuosa. Dependiendo de la intensidad de esta corriente, el módulo puede sobrecalentarse, lo que supone un riesgo de incendio y degradación acelerada de los componentes. Si la diferencia de voltaje es suficiente para que aparezca la corriente inversa, pero no lo suficientemente alta como para forzar el apagado del sistema, el inversor aún puede continuar funcionando, pero con una eficiencia significativamente reducida y una seguridad comprometida. Otros tipos de fallos eléctricos y de instalación pueden provocar una reducción de la tensión en circuito abierto de una cadena y la posterior aparición de corriente inversa en sistemas conectados en paralelo. Las fallas más comunes son: Cortocircuito en uno de los módulos; Cortocircuito entre celdas del módulo; Fallas a tierra del módulo; Errores de instalación que provocan cadenas en paralelo con diferente número de módulos. Un ejemplo de la gravedad del error y los riesgos de instalar strings en paralelo de diferentes tamaños se muestra en el artículo Estudio de caso: Incendio en un inversor solar fotovoltaico. Aunque las fallas eléctricas que conducen a una diferencia de voltaje de circuito abierto entre las cadenas no ocurren con frecuencia, se deben tomar medidas preventivas adecuadas para reducir los riesgos. Estas fallas eléctricas son peligrosas y tienen un alto potencial de causar daños, ya que todos los módulos de la cadena afectada pueden resultar dañados. El sobrecalentamiento de módulos y cables puede provocar una degradación acelerada de los equipos e incluso provocar incendios. Figura 2 – Flujo de corriente inversa en una situación de cortocircuito a nivel del módulo. La corriente inversa en la cadena defectuosa es la suma de las corrientes de las cadenas en paralelo. Es común oír que el diodo de derivación (presente en la caja de conexiones del módulo fotovoltaico) puede ayudar a prevenir la corriente inversa, pero esta información es incorrecta. El diodo de derivación sólo actúa para reducir el efecto que produce el sombreado en el módulo y tiene poca relación con la variación de voltaje del circuito abierto de la cadena. Para prevenir o limitar la corriente inversa en strings debemos buscar otras soluciones, como las que comentamos a continuación. Diodos en serie con strings Los diodos en serie con strings se instalan en serie con los módulos y tienen como objetivo bloquear cualquier flujo de corriente contrario. Esto hace imposible que se produzca corriente inversa. Sin embargo, esta solución tiene una desventaja: el diodo siempre está conectado y transportando corriente, lo que provoca pérdidas continuas debido a la disipación de calor en el componente. Además, un defecto o fallo en un diodo puede provocar la pérdida de su función de seguridad (por ejemplo, si sufre un cortocircuito o una subida de tensión ha dañado su estructura interna) o la cadena se desconectará. Figura 3 - Módulo que contiene un diodo de bloqueo que se puede utilizar en serie con cadenas fotovoltaicas Fusibles en serie con cadenas Los fusibles de cadena están conectados en serie y pueden limitar la corriente inversa cuando alcanza el valor de actuación del fusible. Por ejemplo, en un circuito con 4 strings en paralelo donde la corriente de funcionamiento normal no supera los 10 A por string, se instala un fusible de 15 A por string. Estos fusibles son fundamentales para la seguridad de los sistemas fotovoltaicos, siendo obligatorios por normativa para conjuntos con tres o más cadenas en paralelo, un conocimiento vital que se puede adquirir en cursos de energía solar.Canal

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