Los paneles solares pueden ser conectados en serie o en paralelo, y en algunos casos, puede ser una combinación de ambos. La corriente de operación y el voltaje de CC de entrada del inversor o controlador de carga determina el número máximo de paneles solares que se pueden conectar en serie o en paralelo. La disposición de los paneles solares en serie o en paralelo se conoce como diseño de cadena y es una parte integral del proceso de diseño.
- ¿Cómo se ve la parte posterior de un panel solar?
- ¿Qué es una conexión en serie?
- ¿Qué es una conexión en paralelo?
- ¿Qué sucede si aumentas los paneles solares en serie?
- ¿Qué sucede si aumentas los paneles solares en paralelo?
- ¿Qué determina el número máximo de paneles que puedes conectar en serie y en paralelo?
- ¿Cómo decides entre una conexión en serie o en paralelo?
¿Cómo se ve la parte posterior de un panel solar?
Si observas la parte posterior de un panel solar, verás una caja negra y dos cables que salen de esta caja. La caja negra se llama caja de conexiones (clasificación IP 68) y tiene un cable positivo y un cable negativo que salen de ella. La caja de conexiones tiene una clasificación IP 6Los cables son de cobre de un solo núcleo con una sección transversal de 4 mmEn los terminales de los cables se utilizan conectores MC
La forma en que conectas estos cables determina si es una conexión en serie o en paralelo.
¿Qué es una conexión en serie?
Una conexión en serie se forma conectando el terminal positivo de un panel al terminal negativo del siguiente panel. También se puede lograr una conexión en serie conectando el terminal negativo de un panel al terminal positivo del siguiente panel, como se muestra en la siguiente figura:
- Figura: Conexión en serie
¿Qué es una conexión en paralelo?
En una conexión en paralelo, todos los terminales positivos se conectan entre sí, al igual que todos los terminales negativos. En la figura siguiente se puede observar que todos los cables positivos se llevan a un punto común y desde este punto sale un solo cable positivo que va al controlador de carga. De manera similar, todos los cables negativos se llevan a un punto común y desde este punto sale un solo cable negativo que va al controlador de carga. Esto se conoce como conexión en paralelo.
- Figura: Conexión en paralelo
¿Qué sucede si aumentas los paneles solares en serie?
Cuando los paneles solares se conectan en serie, se forma una cadena. Puedes tener varias cadenas en una instalación solar.
Cuando los paneles solares se conectan en serie, el voltaje se suma mientras que la corriente permanece constante. Por ejemplo, en un panel solar de 400 Wp (Wp significa vatio pico, que es la potencia máxima que el panel solar puede producir), la corriente de potencia máxima es de 13,15 A y el voltaje de circuito abierto es de 36,98 VCC. Cuando conectas paneles solares de 400 Wp en serie, el voltaje se multiplica por el número de paneles solares que se conectan en serie, mientras que la corriente permanece constante. Por ejemplo, si conectas 10 paneles solares en serie, el voltaje será de 370 VCC, mientras que la corriente se mantiene en 13,15 A.
¿Qué sucede si aumentas los paneles solares en paralelo?
Cuando los paneles solares se conectan en paralelo, el voltaje permanece constante mientras que la corriente aumenta. Por ejemplo, en un panel solar de 400 Wp, la corriente de potencia máxima es de 13,15 A y el voltaje de circuito abierto es de 36,98 VCC. Cuando los paneles solares se conectan en paralelo, el voltaje permanece constante mientras que la corriente se multiplica por el número de paneles solares conectados en paralelo. Por ejemplo, si conectas 10 paneles solares en paralelo, el voltaje permanece en 36,98 VCC mientras que la corriente aumenta a 131 A.
¿Qué determina el número máximo de paneles que puedes conectar en serie y en paralelo?
La respuesta corta es que el inversor o controlador de carga determina el número máximo de paneles solares que puedes conectar en serie o en paralelo.
Veamos dos ejemplos para entender esto mejor. En el ejemplo 1 consideraremos una instalación solar en el techo de 5 kWp, y en el ejemplo 2 consideraremos una instalación solar en el techo de 10 kWp.
Ejemplo 1: Instalación solar en el techo de 5 kWp
Para este ejemplo, consideremos un panel solar estándar de 300 Wp y un inversor GoodWe GW5k-DT.
Un panel solar estándar de 300 Wp tiene un voltaje de circuito abierto de 44,71 VCC y una corriente de cortocircuito de 8,94 A.
El inversor GW5k-DT puede acomodar un máximo de 7,5 kWp de paneles solares y tiene un voltaje de entrada de CC máximo de 000 VCC. La corriente de entrada máxima es de 12,5 A.
El primer paso es entender aproximadamente cuántos paneles solares necesitarás para una instalación de 5 kWp. Si cada panel solar considerado es de 300 Wp, necesitarás aproximadamente 16 paneles solares para una instalación de 5 kWp.
Hay dos formas de ejecutar este proyecto. Puedes tener 2 cadenas compuestas por 16 paneles, o 1 cadena compuesta por 16 paneles. Veamos ambas opciones.
Opción 1: Se conectan 8 paneles solares en serie para formar la primera cadena y otros 8 paneles solares en serie para formar la segunda cadena. En cada una de las cadenas, el voltaje de la cadena es de 357 VCC mientras que la corriente de la cadena es de 8,94 A. El inversor GoodWe admite 2 MPPT y 1 cadena por MPPT. Cada una de las cadenas se conecta a una terminal de entrada del inversor.
Figura 4: Diseño de cadena de 5 kWp, opción 1
Opción 2: Se conectan en serie 16 paneles solares, aumentando el voltaje de la cadena a 715 VCC mientras que la corriente permanece constante en 8,94 A. La cadena se conecta directamente a una entrada MPPT del inversor.
Figura 5: Diseño de cadena de 5 kWp, opción 2
Ejemplo 2: Instalación solar en el techo de 10 kWp
Para este ejemplo, consideremos un panel solar estándar de 300 Wp y un inversor GoodWe GW10kT-DT.
Un panel solar estándar de 300 Wp tiene un voltaje de circuito abierto de 44,71 VCC y una corriente de cortocircuito de 8,94 A.
El inversor GW10kT-DT puede acomodar un máximo de 15 kWp de paneles solares y tiene un voltaje de entrada de CC máximo de 000 VCC. La corriente de entrada máxima es de 12,5 A.
El primer paso es entender aproximadamente cuántos paneles solares necesitarás para una instalación de 10 kWp. Si cada panel solar considerado es de 300 Wp, necesitarás aproximadamente 34 paneles solares para una instalación de 10 kWp.
Desafortunadamente, si conectamos 34 paneles en serie, el voltaje de la cadena será superior a 000 VCC, lo cual es un factor limitante en el inversor. Por lo tanto, en este caso solo tenemos una opción, que es dividir los 34 paneles en 2 cadenas de 17 paneles en cada cadena.
La Cadena 1 tendrá 17 paneles, el voltaje de la cadena para 17 paneles conectados en serie será de 760 VCC y la corriente será de 12,5 A. De manera similar, la Cadena 2 tendrá 17 paneles.
¿Cómo decides entre una conexión en serie o en paralelo?
El primer paso es confirmar la capacidad solar que deseas instalar. El segundo paso es entender cuántos paneles solares necesitas. El tercer paso es encontrar un inversor adecuado y entender las especificaciones del inversor. El cuarto y último paso es diseñar la configuración de la cadena en función de las especificaciones del panel solar y del inversor.