Extensión fotovoltaica

 Una extensión fotovoltaica es un tramo de cable que en sus extremos se le instalan conectores, y se realiza para ser utilizada en la interconeción paneles fotovoltaicos.

Extensión fotovoltaica

La unión de elementos conductores tiene relevancia vital, para el funcionamiento seguro y eficaz de una instalación eléctrica. Se considera un punto crítico donde debemos poner atención, dedicación y voluntad comprometida para realizar un trabajo de excelencia.

Elementos de extensión fotovoltaica

La popularidad de los conectores “Stäubli”, se base, la calidad de sus componentes, fiables, seguros,y duraderos. Fabricados con precisión suiza y tecnología MULTILAM en sus enchufes eléctricos.

Herramientas para la realización de una extensión fotovoltaica

Las mejores prácticas y recomendaciones sobre cómo realizar una extensión fotovoltaica con conectores MC-4 provienen de su fabricante Stäubli.

Conector fotovoltaico MC-4

 El conector fotovoltaico MC-4 es el más instalado en el mundo, su éxito se basa en que minimiza los riesgos, garantiza la eficacia y su rentabilidad.

Conector fotovoltaico MC-4

MC-4 es un conector fotovoltaico presente comúnmente en los terminales de los paneles solares, fue inventado en 1996 por “Multi-Contact”, de la empresa Suiza “Stäubli”, el cuatro corresponde al diámetro de 4 milímetros de su clavija (contactos internos).

Conector MC- 4 de Stäubli

 Destaca por su diseño y su calidad de conexión, que garantiza un acoplamiento de contacto seguro con tecnología  "MULTILAM" , son conectores para uso intemperie.. 

Sistema de acoplamiento con diseño enchufe- enchufe

El acoplamiento de conectores MC-4 se hace a mano y es doble, enchufe-enchufe tanto en la parte aislante como en la parte conductora.

Se oye un “clic2 cuando ambos conectores quedan firmemente asegurados.

Sistema de conexión a mano

Los acoplamientos son dobles y contrarios, por ejemplo el conector exterior hembra en la carcasa tiene su conector eléctrico interior macho.

Herramienta de desconexión

Para desconectar una conexión con conectores MC-4 se emplea una herramienta de desconexión,  y se realiza bajo una primicia (primero que cualquier cosa), “Nunca desconecte los conectores cuando exista una carga ”.

La circulación de corriente provocaría un arco eléctrico en el punto de desconexión.

Centro Mexicano-Francés del Conalep, en Gómez Palacio, Durango.

Stäubli es líder en conectores eléctricos fotovoltaicos, a la fecha se han instalado más de 2 mil millones de los conectores MC-4, y más de la mitad de capacidad fotovoltaica instalada mundialmente está conectada a sus componentes.

Conectores eléctricos de los paneles solares

Los conectores eléctricos de los paneles solares se utilizan para realizan uniones enchufarles, que cumplan con requerimientos para una conexión eléctrica rápida, segura y estable en el tiempo. 

Conectores eléctricos de los paneles solares

Cada módulo viene con un par de conectores diseñados para trabajar a la intemperie.

La norma Mexicana NOM-001-SEDE-2012,  en el artículo 690-33 regula las conexiones de “clavijas o conectores”

Los conectores de los paneles solares

El código eléctrico de EE.UU. En 2008, señala que "las conexiones fotovoltaicas  pueden  conectarse a mano ".

Función de los conectores de los paneles solares

Sin embargo para  desconectarse  se utiliza una llave herramienta de desconexión, bajo una primicia (primero que cualquier cosa), “Nunca desconecte los conectores cuando exista una carga” .

Tablero para prácticas de sistemas fotovoltaicos, en el Centro Mexicano Francés del Conalep en Gómez Palacio, Durango.

La característica de conexión y desconexión los hace ideales para realizar prácticas de taller en instituciones educativas.

Los conectores MC-4 son los más utilizados a nivel mundial, y están incluidos en los tableros de prácticas diseñados por el Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez en el Centro Mexicano Francés del Conalep, de Gómez Palacio, Durango.

Diagrama de bloques del sistema de alimentación eléctrica híbrida

 El diagrama de bloques del sistema alimentación eléctrica híbrida representa a una instalación donde trabajan interconectados y en conjunto el sistema fotovoltaico autónomo con el sistema de la red de suministro.

Diagrama de bloques del sistema de alimentación eléctrica híbrida

Al sistema hibrido lo forman dos sistemas, un sistema fotovoltaico “autónomo” que acumulan energía eléctrica en  unidades de almacenamiento (batería), y  el sistema de la red de suministro eléctrico.

Sistema de alimentación eléctrica híbrida

Ofrece la funcionalidad de los dos sistemas.

Se aprovecha la energía solar para produce energía eléctrica para el autoconsumo, la energía adicional se almacena al banco de baterías.

Una vez cargadas las baterías puede exportar energía a la red, la energía almacenada también puede ser utilizada en horas que no tengamos luz solar.

Su capacidad de almacenamiento le permite tener su propia electricidad en caso de falla en la red.

Tablero de prácticas de sistemas fotovoltaicos en el Taller de Fuentes Alternas de Energía del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Esta serie de artículos tienen origen en el curso de Sistemas Fotovoltaicos, y son revisados por mi instructor en las prácticas de taller, el Ingeniero Sergio Elías Reyes Medina del Centro Mexicano Francés del Conalep. 

Taller de Fuentes Alternas de Energía del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Actualmente el plantel Conalep de Gómez Palacio, cuenta con asesores Canadienses, en la especialidad de Fuentes Alternas de Energía.

Donde las nuevas tecnologías son incluidas en sus planes de estudio.

Generador de biogás y biomasa en el Taller de Fuentes Alternas de Energía del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Gracias con el aprecio de siempre al instructor Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez y a la Licenciada Laura Gabriela Guerrero Cano Jefe de Oficina de Formación Técnica.

Diagrama de bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red

 El diagrama de bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red, representa a una instalación que tiene 2 fuentes de energía, la luz solar y la red de suministro eléctrico.

Diagrama bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red

El sistema solar ON GRID o en red permite al usuario generar electricidad para su autoconsumo y aportar parte de la energía producida a la distribuidora de electricidad.

La norma mexicana CFEG0100-04 señala las especificaciones para la “interconexión a la red eléctrica de baja tensión de sistemas fotovoltaicos con capacidad hasta 30 KW (kilowatts)”.

Flujo de energía eléctrica en sistema fotovoltaico conectado a la red

4.16 Sistema Fotovoltaico Interconectado a la Red (SFVI)

 “Sistema fotovoltaico de generación eléctrica en el que la energía en corriente directa del GFV es convertida en energía en corriente alterna (c.a.), a la tensión y frecuencia de la red eléctrica y sincronizada con ella.”

Sistema fotovoltaico conectado a la red “ON GRID”

“Al conectarse en paralelo con la red, el SFV contribuye al suministro de la energía demandada a la red.”

“Si existe una carga local en el inmueble, puede ser alimentada por cualquiera de las dos fuentes o por ambas simultáneamente, dependiendo de los valores instantáneos de la carga y de la potencia de salida del SFV.”

Tipo de corriente en el sistema fotovoltaico conectado a la red

“Cualquier superávit de potencia del SFV es inyectado a la red eléctrica y cualquier déficit es demandado a ésta.”

El sistema se diseñó para disminuir el impacto ambiental debido al calentamiento global, y se estima que el retorno de su inversión es de 4 a 6 años.

Sistema fotovoltaico conectado a la red en actividad nocturna

La funcionalidad de sistema fotovoltaico depende de la luz solar, no cuenta con pilas de almacenamiento, si falla el suministro por seguridad también se desconecta el sistema fotovoltaico.

Centro Mexicano Francés del Conalep, Gómez Palacio, Durango.

Agradezco a la Lic. Laura Gabriela Guerrero Cano Jefe de Oficina de Formación Técnica, por mi invitación al curso de Sistemas fotovoltaicos impartido por el Ing. Horacio Gutiérrez Sánchez, gracias con el aprecio de siempre.

Diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo

 Los diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo, representan a una instalación, que tiene solo una fuente de energía primaria la luz solar y que trabaja por si sola con sus propios medios.

Diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo

Los sistemas fotovoltaicos autónomos se utilizan en zonas de difícil acceso, donde no se tiene red eléctrica o resulta costosa una instalación fotovoltaica que también esté conectada a la red eléctrica.

En el artículo de "diagrama de bloques de sistemas fotovoltaicos", resalte la función del diagrama de bloques con fines educativos.

En él que se utilizan cargas (focos) de 12 voltios de corriente directa.

Diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos

Sin embargo los dispositivos utilizados actualmente, requieren de tensiones de 120 voltios de corriente alterna y 60 ciclos/segundo.

Por lo que es necesario el uso de un convertidor de corriente directa a corriente alterna.

Estos convertidores reciben el nombre técnico de “inversor” (inverter en inglés) alude a cambiar de un tipo de energía a otra.

Inversor para sistemas fotovoltaicos

Por la forma de energía de salida  hay 2 tipos de inversores, de onda sinusoidal pura y onda sinusoidal modificada, estos últimos son más baratos, pero pueden generar ruido no deseado en algunos equipos alimentados.

Tipos de inversor por su onda de salida

El inversor puede localizarse en tres lugares, después de la batería, después del controlador, y añadido en el controlador. 

Ubicación de inversor en un sistema fotovoltaico autónomo

La tercera posibilidad es que el inversor está incluido en el controlador. 

Controlador con inversor en un sistema fotovoltaico autónomo

El controlador con inversor autónomo (Off grid inverter with controller), elimina cableado.

Centro Mexicano Francés del Conalep, Gómez Palacio, Durango.

Agradezco a la Lic. Laura Gabriela Guerrero Cano Jefe de Oficina de Formación Técnica,  por mi invitación al curso de Sistemas de Energía Fotovoltaica impartido por  el Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez en Centro Mexicano Francés del Conalep de Gómez Palacio, Durango. y  por la oportunidad de convivir con mis compañeros, gracias con el aprecio de siempre.