¿Son seguras las tejas fotovoltaicas?

En lugar de paneles solares instalados en los tejados, las tejas ya son módulos fotovoltaicos. Ésta es la idea de las tejas fotovoltaicas, un producto interesante y con muchas posibilidades de aplicación. Hay tejas fotovoltaicas de todo tipo. Quizás el ejemplo más famoso sea el del fabricante estadounidense Tesla.

No sabemos si el éxito (o la fama) de las baldosas de Testa se debe a la calidad del producto o a la excentricidad de Elon Musk, fundador de Tesla Motors, que además de fabricar coches eléctricos es accionista de Solar City. , uno de los mayores instaladores de sistemas fotovoltaicos de EE. UU.

Recientemente, Tesla se vio envuelta en un embrollo en Estados Unidos con Walmart, la cadena de supermercados más grande de Estados Unidos. ¿El motivo? Incendios en siete cadenas de tiendas cubiertas con paneles fotovoltaicos. Aunque este lamentable incidente no tiene nada que ver con las tejas fotovoltaicas fabricadas por Tesla, es inevitable la asociación del accidente con sus tejas fotovoltaicas, que son la última innovación de la compañía en el mercado solar y que han despertado un gran interés por parte del público.

¿Qué son las tejas fotovoltaicas?

Es simple. Se trata de tejas recubiertas con algún tipo de dispositivo fotovoltaico. El caso más sencillo son las baldosas convencionales sobre las que se aplican células cristalinas (también convencionales). ¿Qué hay de nuevo en esto? No hay mucho que decir.

En lugar de tener en nuestros tejados módulos fotovoltaicos de 60, 72 o 144 células (cifras habituales en el mercado), tendremos 100, 200, 300 tejas fotovoltaicas equipadas individualmente con un pequeño número de células cristalinas. Lo que se gana con esto es simplemente un gran número de conexiones eléctricas y ninguna ventaja desde el punto de vista de la eficiencia o la practicidad de la instalación.

Una evolución de las tejas fotovoltaicas con células cristalinas son tejas fabricadas con Peliculas delgadas. Esta categoría incluye mosaicos de Tesla y otros fabricantes, como el chino Hanergy, que vemos en las figuras siguientes.

Este tipo de tejas aprovechan toda la superficie disponible del tejado y pueden competir en eficiencia y rendimiento con los sistemas fotovoltaicos tradicionales.

En el lanzamiento de las placas fotovoltaicas de Tesla, Jeffrey Brian Straubel, CTO de la compañía, afirmó que el éxito del nuevo producto se debía en parte a la experiencia de Tesla en la fabricación de conectores para aplicaciones de automoción.

“Se superaron muchos desafíos gracias al aprendizaje de Tesla en la validación y producción en masa de conectores automotrices. Pudimos resolver problemas de diseño complejos con la fabricación interna, sin subcontratación”, afirmó Straubel.

De hecho, una buena experiencia en la fabricación de conectores eléctricos es fundamental para el éxito de las tejas fotovoltaicas. Las tejas fotovoltaicas son como mini paneles solares. El principio de funcionamiento es el mismo que el de los módulos solares, ya sean cristalinos o de películas delgadas.

Conexiones eléctricas

La diferencia central entre las dos tecnologías (módulos x tejas) es el elevado número de conexiones para conectar todas las tejas de un tejado fotovoltaico. No es necesario tener conocimientos técnicos para imaginar que el aumento del número de conexiones eléctricas puede ir acompañado de un aumento del número de problemas.

Generalmente, el principal motivo de fallos (e incendios) en los sistemas fotovoltaicos son los malos contactos en las conexiones eléctricas y esto no será diferente con las tejas fotovoltaicas. En los sistemas fotovoltaicos, cualquier pequeño mal contacto en una conexión eléctrica puede provocar pérdidas incalculables.

La raíz del problema radica en el riesgo de generar arcos eléctricos, ya que los sistemas fotovoltaicos trabajan bajo altos voltajes (típicamente alrededor de 900 VDC en sistemas residenciales o de microgeneración) y corrientes continuas con intensidades de hasta 10A. Cualquier pequeño mal contacto puede provocar un incendio. La fiabilidad de las conexiones eléctricas es fundamental para el éxito de las tejas fotovoltaicas, así como de cualquier otro sistema fotovoltaico, incluso los construidos con módulos convencionales.

Estándar MC4

Existen fabricantes especializados en conexiones eléctricas para sistemas fotovoltaicos. El estándar adoptado a nivel mundial en todo el mercado fotovoltaico se conoce como MC4 (las siglas hacen referencia a su fabricante original, Multi Contact, hoy perteneciente al grupo suizo Staubli).

Actualmente varios fabricantes reproducen el Conectores tipo MC4, que son relativamente compatibles con el MC4 original., distribuidos con denominaciones como T4 y H4, por ejemplo.

La clave del éxito de las tejas fotovoltaicas, para que puedan competir con los módulos fotovoltaicos tradicionales, es la presencia de buenos conectores eléctricos.

Los conectores deben ser preferentemente del tipo MC4, estandarizados y adoptados a nivel mundial por la industria fotovoltaica. A continuación vemos un ejemplo de teja fotovoltaica que adopta el estándar internacional MC4.

¿Qué pasa si la losa fotovoltaica no tiene conectores MC4? Aunque es muy poco probable que esto suceda, ya que las conexiones de los sistemas fotovoltaicos están estandarizadas a nivel mundial, conviene tener la precaución de preguntar al fabricante sobre la seguridad de sus conexiones:

• ¿Los conectores son resistentes a la entrada de humedad o polvo?
• ¿Son resistentes a la oxidación y a los malos contactos?
• ¿Son compatibles con los voltajes de operación de los sistemas fotovoltaicos (1000 Vdc o 1500 Vdc), cumplen con las normas NBR-5410 y NBR-16690?

Si su fabricante de placas fotovoltaicas utiliza algún tipo de conector que no sea MC4, haga preguntas. Las conexiones para sistemas fotovoltaicos deben cumplir con los requisitos de la norma NBR-16690 (sobre instalaciones eléctricas fotovoltaicas), que destacamos a continuación:

Además, hay que considerar que el conector eléctrico es sólo uno de los elementos que intervienen en la construcción de un módulo o teja fotovoltaica. Todavía existe la presencia de caja de conexiones, muy conocido en los módulos convencionales y también imprescindible en las tejas solares.

A caja de conexiones Es necesario realizar conexiones eléctricas seguras entre las células fotovoltaicas y el mundo exterior. Además caja de conexiones es útil para albergar el diodo evitar, imprescindible en las tejas fotovoltaicas, así como en los módulos solares convencionales. En la siguiente figura vemos resaltado el caja de conexiones de Hanergy, donde se aloja cuidadosamente el diodo evitar del azulejo.

Por otro lado, si su fabricante de baldosas fotovoltaicas no emplea caja de conexiones, dejando el diodo evitar expuestos, los contactos metálicos del diodo quedan expuestos y pueden ser tocados por personas o animales, presentando riesgo de descarga eléctrica y muerte, además de permitir que los contactos eléctricos se oxiden, lo que reducirá considerablemente la vida útil del producto.

Respondiendo a la pregunta que da título a este artículo, podemos afirmar, por tanto, que las tejas fotovoltaicas son tan seguras como cualquier otro módulo o dispositivo fotovoltaico que cuente con los conectores eléctricos adecuados, que cumplan las normas técnicas vigentes y que no supongan riesgo de descarga eléctrica. arco, descarga eléctrica, mal contacto u oxidación prematura de los contactos. En resumen, un buen conector eléctrico es necesario para la seguridad de las tejas fotovoltaicas.