Paneles solares abc: diferencia entre corriente alterna (ac) y corriente directa (dc)

En la industria solar, la generación de electricidad es fundamental. Por lo tanto, es importante que los profesionales solares comprendan los fundamentos de la electricidad. En este artículo, vamos a hablar sobre los paneles solares ABC y la diferencia entre corriente alterna (AC) y corriente directa (DC).

Diferencia entre corriente alterna (AC) y corriente directa (DC)

AC se refiere a la corriente alterna y DC a la corriente directa. Estos términos hacen referencia al flujo de corriente eléctrica. Cada uno representa un tipo de flujo o forma que puede tomar la corriente eléctrica.

La diferencia básica entre AC y DC es que:

• La corriente directa (DC) fluye siempre en la misma dirección.
• La corriente alterna (AC) cambia de dirección con frecuencia, aproximadamente 60 veces por segundo en Estados Unidos.

Para visualizar la diferencia, un gráfico de corriente directa se vería como una línea recta, mientras que un gráfico de corriente alterna tendría un patrón sinusoidal o similar a una onda.

La guerra de las corrientes: AC vs DC

Cuando la electricidad se estaba desarrollando a fines de la década de 1880, no estaba claro si la corriente alterna (AC) o la corriente directa (DC) se convertirían en la forma dominante de suministrar electricidad. Dos famosos pioneros de la electricidad, Thomas Edison y Nikola Tesla, defendieron cada una de estas opciones.

Edison desarrolló la corriente directa (DC) primero, por lo que durante los primeros años de la electricidad en Estados Unidos, la corriente que fluía de manera continua en una dirección era la norma. Sin embargo, la corriente directa no se puede convertir fácilmente a voltajes más altos o más bajos, lo que es obviamente útil para diferentes aplicaciones.

Tesla creía tener la solución a este problema y patentó la corriente alterna (AC), que se puede convertir a diferentes voltajes utilizando transformadores y es más fácil de transmitir a largas distancias.

Por supuesto, Edison no quería perder sus regalías, por lo que inició una campaña de desinformación para desacreditar la corriente alterna como peligrosa (¡incluso llegó a electrocutar animales en público!).

En la cúspide de esta guerra de las corrientes se encontraba la Exposición Mundial de Chicago de 189General Electric presentó una oferta para proporcionar electricidad para la exposición utilizando la corriente continua de Edison, pero perdió ante George Westinghouse, quien afirmó que podía suministrar electricidad por $155,000 menos utilizando la corriente alterna de Tesla.

Poco a poco, las compañías de energía comenzaron a darse cuenta de los beneficios de utilizar la corriente alterna y, a fines de la década de 1890, se convirtió en la fuente de energía más dominante y sigue siéndolo hasta el día de hoy. Sin embargo, la corriente directa todavía se utiliza en dispositivos como computadoras, celdas solares y vehículos eléctricos.

¿Los dispositivos domésticos utilizan corriente directa (DC) o corriente alterna (AC)?

La respuesta corta es ambas. La red eléctrica de Estados Unidos y la electricidad que ingresa a tu hogar son corriente alterna (AC). Por lo tanto, la mayoría de los electrodomésticos enchufables en el hogar, como refrigeradores, hornos eléctricos y microondas, funcionan con corriente alterna (AC).

Las baterías, sin embargo, utilizan corriente directa (DC). Tienen un terminal positivo y negativo, y la corriente siempre fluye en la misma dirección entre esos puntos, desde el terminal positivo al terminal negativo, cuando se descargan.

Debido a que los paneles solares generan corriente directa (DC), los sistemas fotovoltaicos solares necesitan utilizar inversores. El inversor convierte la energía de corriente directa (DC) en energía de corriente alterna (AC) para que la electricidad pueda ser utilizada en el hogar o enviada de regreso a la red eléctrica (además de otras funciones).

Entonces, cuando enchufas tu laptop en tu hogar alimentado por energía solar, la corriente directa (DC) de los paneles solares se convierte en corriente alterna (AC) mediante el inversor de tu hogar, y luego se convierte nuevamente en corriente directa (DC) mediante el inversor de tu laptop, para que tu laptop pueda cargar.

¿Qué son los paneles solares AC?

Como mencionamos anteriormente, técnicamente todos los paneles solares producen energía de corriente directa (DC). Esa energía luego se convierte en corriente alterna (AC) mediante el inversor. Esto es válido tanto para sistemas fotovoltaicos solares con un inversor de cadena (que convierte la energía de uno o varios grupos de paneles solares) como para sistemas con microinversores (que convierten la energía para paneles solares individuales o en algunos casos, unos pocos).

Sin embargo, es posible que también hayas oído hablar de los paneles solares AC. Pero si los paneles solares producen inherentemente corriente directa (DC), ¿cómo es esto posible?

Los paneles solares AC son simplemente paneles solares que tienen microinversores integrados. El diseño del sistema utilizando paneles solares AC es similar al diseño de un sistema con microinversores, excepto que el instalador no necesita comprar y conectar los microinversores por separado.

Ventajas y desventajas de los paneles solares DC

Nuevamente, técnicamente todos los paneles solares son paneles de corriente directa (DC) porque así es como funcionan: todos producen un flujo de electrones en una dirección. Por lo tanto, muchos paneles en el mercado son paneles de corriente directa (DC). Hay algunas ventajas y desventajas de comprar paneles solares DC.

Ventajas de los paneles solares DC

• Seguridad: Edison puede haber llevado su campaña de desprestigio contra la corriente alterna (AC) un poco lejos, pero tenía razón en algo. El voltaje de corriente directa (DC) se considera más seguro que el de corriente alterna (AC) porque tiene menos riesgo de electrocución o choque eléctrico.
• Accesibilidad: Existe una amplia variedad de paneles solares de corriente directa (DC) en el mercado, lo que significa que tienden a ser más baratos en comparación con los paneles solares de corriente alterna (AC).
• Mayor eficiencia del almacenamiento de baterías: Los sistemas de almacenamiento de baterías acoplados a corriente directa (DC) son más eficientes en comparación con los sistemas acoplados a corriente alterna (AC) porque la electricidad se convierte de corriente directa (DC) a corriente alterna (AC) solo una vez.

Desventajas de los paneles solares DC

• Conversión adicional: Debido a que tu hogar y tus electrodomésticos funcionan con corriente alterna (AC), se necesita un inversor separado para convertir la energía de corriente directa (DC) a corriente alterna (AC) para su uso.
• Distancia limitada: Como se descubrió durante la Guerra de las Corrientes, la electricidad de corriente directa (DC) tiene una distancia significativamente limitada antes de experimentar una caída de voltaje en comparación con la electricidad de corriente alterna (AC).
• Instalación de almacenamiento solar más complicada: Los sistemas de baterías acoplados a corriente directa (DC) pueden ser más complicados de instalar, lo que puede aumentar los costos de instalación.

Ventajas y desventajas de los paneles solares AC

Como se explicó anteriormente, los paneles solares AC no son realmente paneles solares de corriente alterna (AC), sino paneles solares de corriente directa (DC) que tienen microinversores incorporados para que puedan producir electricidad de corriente alterna (AC). También hay ventajas y desventajas de comprar paneles solares AC.

Ventajas de los paneles solares AC

• Fácil instalación: Los paneles solares AC no necesitan cableado de corriente directa (DC) ni un inversor independiente, lo que reduce las necesidades de materiales y el tiempo de instalación.
• Fácil instalación de almacenamiento solar: Si ya tienes un sistema solar, la instalación de una solución de almacenamiento de baterías acoplada a corriente alterna (AC) puede ser muy sencilla, lo que significa una instalación más económica y rápida de la batería.
• Fácil expansión: Si deseas expandir un sistema solar tradicional (DC), también necesitarás un nuevo inversor que pueda manejar la carga adicional (suponiendo que el inversor haya sido dimensionado correctamente desde el principio). Los paneles AC no tienen un inversor central, por lo que simplemente puedes agregarlos.

Desventajas de los paneles solares AC

• Más caros: Debido al microinversor incorporado, los paneles solares AC tienden a ser más caros en comparación con los paneles solares DC.
• Inversores expuestos: Con los paneles solares DC tradicionales, los paneles estarán en el techo mientras que el inversor estará en un área más protegida. Sin embargo, con los paneles solares AC, los inversores están integrados en la parte posterior del panel, lo que significa que están más expuestos a los elementos y, por lo tanto, corren un mayor riesgo de daños.
• Mantenimiento: Si hay un problema de conversión en un sistema fotovoltaico solar de corriente directa (DC), un técnico solar puede ir al inversor para identificar el problema. Pero con los paneles solares AC, cada panel está equipado con su propio inversor, lo que puede dificultar la identificación de qué panel puede estar fallando.

¿Y el almacenamiento de baterías?

Las baterías de almacenamiento domésticas conectadas a la energía solar siguen el mismo modelo general. Las baterías de corriente directa (DC) hacen pasar la energía a través de un inversor para convertirla en corriente alterna (AC). Las baterías de corriente alterna (ac) en el mercado simplemente tienen un inversor incorporado que les permite convertir directamente la corriente directa (DC) en corriente alterna (AC).

Comprender las diferencias entre la corriente alterna (AC) y la corriente directa (DC) es importante en la industria solar. No solo es esencial para comprender cómo funciona y se diseña un sistema solar, sino que también puede ayudarte a educar a tus clientes y generar confianza durante el proceso de ventas.

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