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MANUAL DE FUNCIONAMIENTO DE SISTEMAS SOLARES

Desarrollado por: Alexis Espinoza Nahuelpán Ingeniero Electrónico

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Contenido PROLOGO ............................................................................................................................. 3

1.- INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 4

1.1 Como Vivir Con Un Sistema Solar ............................................................................ 5

1.2 ¿Cómo se utiliza la Energía del Sol? ...................................................................... 6

1.3 Diferencias entre la energía solar fotovoltaica y térmica. ..................................... 6

1.4 Conceptos de Electricidad y Energía Solar. ........................................................... 8

A. Panel Solar: ............................................................................................................ 8

B.- Radiación solar: . ................................................................................................... 9

D.- Energía Eléctrica:. ................................................................................................. 10

E.- Potencia: ................................................................................................................. 10

F.- Batería:. ................................................................................................................... 11

2.0 Funcionamiento de un sistema Solar Fotovoltaico ............................................................ 12

2.1 COMPONENTES DE UN SISTEMA SOLAR .................................................................. 14

¿Qué electrodomésticos puedo utilizar con mi kit?................................................................... 17

3.0 CUIDADOS DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO.............................................. 18

3.2.Monitor de Baterías ................................................................................................................. 23

3.3.Funcionamiento del Controlador de Carga .......................................................................... 24

3.4. Funcionamiento del Inversor ................................................................................................. 26

4. Seguridad en el sistema solar .................................................................................................. 27

4.1. Protecciones ............................................................................................................................ 27

4.3 Mantenimiento bajo condiciones climáticas......................................................................... 28

Buenas Prácticas ............................................................................................................................ 28

Reemplazo de componentes ........................................................................................................ 28

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PROLOGO

El presente curso de Energía solar fotovoltaica ha sido diseñado especialmente para el Departamento de Obras Portuarias ( DOP) , del ministerio de obras Publicas (MOP) Valdivia. En él se tratarán los aspectos teóricos y prácticos básicos de la tecnología fotovoltaica (FV), utilizando un lenguaje sencillo y acompañando cada tema con gráficos, tablas y fotos. El objetivo principal del curso es poner a disposición de los beneficiarios del proyecto un conocimiento básico acerca de los fundamentos de la tecnología fotovoltaica a través de un enfoque práctico del tema, desarrollando únicamente los puntos más relevantes del aspecto teórico. De este modo, al finalizar el curso, el beneficiario habrá adquirido conocimientos acerca de la tecnología fotovoltaica, sus posibilidades, restricciones y usos. A su vez será capaz de revisar e inspeccionar Proyectos que cuentes con esta tecnología, detectando posibles errores en el cálculo de materiales o exceso de consumo

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1.- INTRODUCCIÓN

Este manual proporciona información sobre los aspectos más relevantes en el diseño de proyectos de sistema fotovoltaico (FV) para ser implementados en iluminación o en consumos de enchufes, con el propósito de reconocer el funcionamiento de la Energia Solar Fotovoltaica. Un sistema FV, es una planta productora de energía eléctrica silenciosa y respetuosa con el medio ambiente. Elegir un sistema FV constituye igualmente un gesto significativo en favor de la responsabilidad ecológica y de la energía sostenible. La tecnología FV jugará también un rol importante en el abastecimiento de nuestras necesidades energéticas en el futuro. No debe olvidarse, antes de revisar sus sistemas, realizar una lectura del manual de funcionamiento para un mejor interacción con los proyectos de energía solar ¡La energía más económica y ecológica es la que no se consume! Esta guía: • Le dará una explicación básica de cómo funcionan los sistemas FV; • Describirá los componentes principales de los sistemas FV; • Le ofrecerá ideas sobre diseño y mantención de un sistema FV .

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1.1 Como Vivir Con Un Sistema Solar

El Sol es una fuente de energía abundante e inmediatamente disponible. Un sistema fotovoltaico, más familiarmente conocido como paneles solares, captura la energía solar y la convierte en electricidad aprovechable.

Sistemas fotovoltaicos simples alimentan muchos artículos de bajo consumo, como calculadoras y relojes de pulsera. Sistemas más sofisticados alimentan satélites de comunicaciones y bombas de agua, y también aparatos eléctricos y luces en casas y lugares de trabajo. Los sistemas FV (fotovoltaicos) son una fuente de energía renovable que puede instalarse fácilmente, incluso en casas ya construidas.

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1.2 ¿Cómo se utiliza la Energía del Sol?

Se entiende por energía solar fotovoltaica, aquella que aprovecha la radiación (LUZ

SOLAR) producida por los rayos del Sol para la generación de energía eléctrica.

Ventajas de Energía solar:

La ENERGIA SOLAR es una fuente de una energía renovable y “limpia”.

son sistemas silenciosos, limpios y respetuosos con el medio ambiente.

Ahorro en el traslado de energía, puesto que se encuentran cerca del punto de consumo.

Los paneles fotovoltaicos instalados en las viviendas, requieren un mínimo mantenimiento

ofreciendo un gran periodo de vida útil, con lo que se amortiza en un breve periodo de

tiempo. En definitiva, su uso ofrece un suministro de energía continuo y fiable sin tener que

depender de las fuentes de energía convencional.

Inconvenientes:

El principal inconveniente de este tipo de energía surge a la hora de captar la luz solar, ya

que este factor no es algo que se presente de manera constante, y que varía

cuantiosamente dependiendo de la hora del día, la época del año y de la situación

geográfica de la instalación.

1.3 Diferencias entre la energía solar fotovoltaica y térmica.

Aunque las dos energías utilizan la radiación solar, la térmica aprovecha el calor del Sol

mientras que la fotovoltaica convierte la luz en electricidad

La térmica se emplea fundamentalmente para calentar un fluido, que a su vez sirve para la

producción de agua caliente sanitaria, para calentar piscinas, para la climatización de edificios

y para otras aplicaciones industriales.

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La electricidad de origen fotovoltaico sirve para alimentar motores, otros aparatos

eléctricos o para ser vertida a la red eléctrica.

Energías solar térmica Energía solar eléctrica

Colector Solar Panel solar

Función: Calentar agua con el Sol Función: producir electricidad con el sol

Una diferencia importante entre ambas es que la térmica se almacena en depósitos de agua,

mientras que la fotovoltaica en baterías, que son más caras y menos eficientes.

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1.4 Conceptos de Electricidad y Energía Solar. Para entender el funcionamiento de un sistema solar, es necesario reconocer la definición

de algunos términos usados en este manual, con el propósito de relacionar conceptos de

Consumo Energético, Gastos energéticos, Magnitudes Eléctricas, y las partes de un

sistema Fotovoltaico.

A continuación de definen los términos utilizados un Sistema solar Foto-eléctrico.

A. Panel Solar: También llamados paneles fotovoltaicos, son unos equipos

construidos con materiales especial tipo cristal (silicio ) que transforman la energía

Solar en energía eléctrica

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B.- Radiación solar: Es la cantidad de energía disponible producida por el SOL. Cada

ciudad del mundo dispone de distinta radiación solar, está muy relacionado con el clima

del lugar.

Ejemplo: El norte tiene alta radiación solar y por mucho tiempo en el año, en

cambio el sur dispone de radiación baja y por poca cantidad de tiempo. Con eso

podemos suponer que cantidad de energía podemos producir con los paneles

solares.

C.- Electricidad: La electricidad es una de las principales formas de energía usadas en el

mundo actual. Sin ella no existiría la iluminación conveniente, ni comunicaciones de radio

y televisión, ni servicios telefónicos, y las personas tendrían que prescindir de aparatos

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eléctricos que ya llegaron a constituir parte integral del hogar.

D.- Energía Eléctrica: La Energía eléctrica es

causada por el movimiento de las cargas

eléctricas en el interior de los materiales

conductores. Esta energía produce,

fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmico

y magnético.

Ej.: La transportada por la corriente eléctrica

en nuestras casas y que se manifiesta al

encender una bombilla.

E.- Potencia: Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía

fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que

lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la

letra “P”.

Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia

en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.

Ejemplo: 1 ampolleta consume entre 60 y 100 watt, en una hora

1 televisor consume 150 watt, en una hora

1 Refrigerador consume 200 watt, en una hora

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F.- Batería: La función prioritaria de las baterías en un sistema de generación

fotovoltaico es la de acumular la energía que se produce durante las horas de luz

para poder ser utilizada en la noche o durante

períodos de mal tiempo.

o Descarga de baterías: La profundidad

de descarga es la relación entre la

Energía que tiene la batería disponible

para entregar, Vs la energía que

realmente entrega

Cuanto mayor es la descarga, menor es el número de ciclos de carga que la batería

puede tener

G.- Regulador: Dispositivo encargado de proteger a la batería

frente a sobrecargas y sobredescargas profundas.

El regulador de tensión controla constantemente el estado de

carga de las baterías y regula la intensidad de carga de las

mismas para alargar su vida útil. También genera alarmas en

función del estado de dicha carga.

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2.0 FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR

FOTOVOLTAICO

El funcionamiento de un Sistema Fotovoltaico se logra mediante el siguiente proceso:

La luz solar entra sobre la superficie del Panel Solar fotovoltaico, donde es convertida en

energía eléctrica de corriente directa por las celdas solares, después esta energía es

recogida y conducida hasta un controlador de carga con la función de enviar a toda o

parte de esta energía hasta el banco de baterías en donde es almacenada, cuidando que

no se excedan los limites de sobrecarga y sobredescarga. En sistemas FV conectados a

la red, no se usan bancos de baterías.

PARTES DEL SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS

El Sistema fotovoltaico domiciliario (SFD), produce energía eléctrica directamente de la radiación

solar. La función básica de convertir la radiación solar en electricidad la realiza el modulo

fotovoltaico. La corriente producida por el modulo fotovoltaico es corriente continua a un voltaje

que generalmente es de 12V (Voltios), dependiendo de la configuración del sistema puede ser de

24V ó 48V.

La energía eléctrica producida se almacena en baterías, para que pueda ser utilizada en cualquier

momento, y no sólo cuando está disponible la radiación solar. Esta acumulación de energía debe

estar dimensionada de forma que el sistema siga funcionado incluso en periodos largos de mal

tiempo y cuando la radiación solar sea baja (por ejemplo, cuando sea un día nublado). De esta

forma se asegura un suministro prácticamente continuo de energía.

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El regulador de carga es el componente responsable de controlar el buen

funcionamiento del sistema evitando la sobrecarga y descarga de la batería, proporcionando

alarmas visuales en caso de fallas del sistema. Así se segura el uso eficiente y se prolonga su vida

útil.

El Sistema Fotovoltaico Domiciliario (SFD) permite la alimentación autónoma de equipos de

iluminación, refrigeradores de bajo consumo, radio, televisor. Garantizando un servicio de energía

eléctrica ininterrumpido, de larga vida útil y con el mínimo mantenimiento. Este sistema está

conformado básicamente de un modulo fotovoltaico (generador fotovoltaico), una batería

(sistema de acumulación), un regulador de carga (equipo de control) y las cargas

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2.1 COMPONENTES DE UN SISTEMA SOLAR

N° NOMBRE DEL COMPONENTE

Características

1

Los paneles solares reciben la energía del sol y la convierten en corriente continua.

Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. La luz recibida por el panel produce corriente continua CC y debe ser transformada a corriente alterna CA.

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El Regulador o Controlador de carga recibe la corriente producida por los paneles. Este controla el voltaje de la energía y la envía a las baterías para cargarlas mientras los paneles reciben luz solar.

Toma la energía producida por los paneles y la lleva de manera eficiente hacia las baterías para que ésta sea acumulada.

Las baterías almacenan la corriente. Luego, esta corriente sale de las baterías hacia el Inversor

Su objetivo es acumular la energía producida por los paneles. Esta energía llega desde los paneles a las baterías a través del controlador de carga.

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El Inversor toma la corriente almacenada en las baterías para convertirla en Corriente Alternay a su vez, elevar el voltaje a 220V.

Convierte la corriente continua CC producida por el panel en corriente alterna CA, para poder ser utilizada por nuestros electrodomésticos.

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2.2 Conexiones de un Sistema solar fotovoltaico

Para poder hacer uso de la energía del sol se debe instalar todo un sistema que sea capaz de transformar la radiación solar en energía eléctrica que pueda abastecer una vivienda o un grupo de ellas. A continuación se presentan los componentes necesarios para el sistema fotovoltaico.

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2.3 Recomendación:

En época de invierno es bueno ser eficiente con la utilización de energía para no

sobrepasar el consumo, sobre la producción.

¿Cuánta energía produce mi kit cada mes?

En la siguiente tabla se entrega un

detalle de la energía eléctrica que

el kit instalado puede producir mes

por mes:

consumo electrico

energia producida

NOTA: Esta tabla nos demuestra que durante los meses de mayo, junio y julio, el sistema fotovoltaico generará menos energía debido a la poca luminosidad del periodo de invierno.

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¿Qué electrodomésticos puedo utilizar con mi kit?

En la siguiente tabla, se entrega una lista detallada, con su cuadro de carga, de los

equipos que pueden ser utilizados con el kit que ha sido instalado:

Cantidad

Artefacto Potencia Total [Watt]

Uso Diario [horas]

Consumo [Wh/día]

1 Aserradero con máquinas y luz

1.022 0,5 511

1 Congelador 200 3 600

2 Luz en cocina y comedor 44 4 176

1 Máquina de coser en pieza 300 0,5 150

1 Luz en pieza 22 4 88

2 Camping con 2 ampolletas 44 4 176

Totales 1.632 1.701

NOTA: El sistema fue diseñado para utilizar todos los electrodomésticos anteriormente listados. Para su buen uso.

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3.0 CUIDADOS DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO

3.1 Celdas fotovoltaicas

Como hemos definido anteriormente, una celda fotovoltaica es el componente que capta la energía contenida en la radiación solar y la transforma en una corriente eléctrica, basado en el efecto fotovoltaico que produce una corriente eléctrica cuando la luz incide sobre algunos materiales. Las celdas fotovoltaicas son hechas principalmente de un grupo de minerales semiconductores, de los cuales el silicio, es el más usado. El silicio se encuentra abundantemente en todo el mundo porque es un componente mineral de la arena. Sin embargo, tiene que ser de alta pureza para lograr el efecto fotovoltaico, lo cual encarece el proceso de la producción de las celdas fotovoltaicas. Una celda fotovoltaica tiene un tamaño de 10 por 10 centímetros y produce alrededor de un vatio a plena luz del día. Normalmente las celdas fotovoltaicas son color azul oscuro. La mayoría de los paneles fotovoltaicos consta de 36 celdas fotovoltaicas. Generalmente las celdas fotovoltaicas están protegidas mediante una cubierta posterior de aluminio o madera y una pared frontal de vidrio antirreflectante.

MANTENIMIENTO DE LOS SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS

Es bien sabido que el mantenimiento preventivo evita fallas o averías y, por tanto, aumenta la

disponibilidad técnica de un sistema. Por supuesto, el mantenimiento preventivo tiene un costo.

Toma tiempo y algo de dinero realizar actividades de mantenimiento (limpieza, cambio de aceite,

reparaciones menores, etc.). Por lo general, hay una medida óptima de mantenimiento. Los costos

de mantenimiento preventivo aumentan en proporción al grado de mantenimiento que se lleve a

cabo. Cuando ha habido poco o ningún mantenimiento, los costos por reparaciones son altos;

cuando el mantenimiento aumenta, los costos por reparaciones disminuyen drásticamente. ¡Por lo

tanto, las primeras actividades de mantenimiento son las más baratas!

Ejemplo:

No se acostumbra limpiar el vidrio de un sistema solar diariamente, pero limpiarlo una vez cada dos

años no es suficiente. Lo óptimo sería limpiar el módulo solar con una frecuencia de varias veces al

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año a una vez al mes, dependiendo de las condiciones locales (polvo, lluvia, etc.). Por

lo tanto, el fabricante deberá establecer qué tipo de mantenimiento se requiere, cómo debe llevarse

a cabo y con qué frecuencia.

Para el caso de los sistemas solares domiciliarios (SSD) en zonas rurales, prácticamente todas las

actividades de mantenimiento preventivo son realizadas por los usuarios. Por lo tanto, es muy

importante instruir a los usuarios cuidadosamente. Para ello, es esencial contar con un manual del

usuario o un manual de mantenimiento, con el fin de enseñar a los usuarios acerca de cómo operar

y dar mantenimiento a sus sistemas. En el caso de sistemas más complicados (alumbrado público,

sistemas FV más grandes, instalaciones de bombeo FV), el usuario no podrá realizar todas las

actividades de mantenimiento por sí mismo. En esos casos, se necesitará la ayuda de un técnico

experimentado.

Este capítulo está dedicado a mostrar las actividades de mantenimiento preventivo que se deben

realizar a un SSD. Asimismo, estas actividades podrán ser parte de un manual del usuario.

Mantenimiento del módulo solar

Limpieza de los módulos

Lavar el modulo cada mes con agua y un trapo suave hasta sacar toda la suciedad y luego

secar con un trapo suave para no rayarlos. Se debe hacer al amanecer o al anochecer,

cuando los módulos no están calientes.

Verificar la orientación del arreglo.

Verificar que el arreglo esté bien ajustado y fijo.

Inspeccionar que las conexiones estén limpias (limpiar la corrosión si la hubiere)

y bien ajustadas.

Evitar sombras

No permitir la presencia de objetos sobre el módulo.

No plantear árboles cerca del módulo, ya que con el tiempo podrían llegar a sombrearlos.

Sobre su funcionamiento

Controlar periódicamente que el ángulo de inclinación no cambie.

Confirmar que no haya proyección de sombras de objetos cercanos en ninguna sector del

modulo, desde que sale el sol, hasta que se pone.

Examinar que todas las conexiones estén ajustadas convenientemente y sin indicios de

oxidación, suciedad o acumulación de insectos.

Asegurar que las conexiones entre el modulo y regulador; estén bien y que no hayan

sufrido deterioro durante el tiempo transcurrido apretando los bornes si es necesario,

asegurando que los cables estén bien apretados.

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Para las cajas de conexiones a la intemperie, se recomienda emplear silicona

para evitar la corrosión.

Inspeccionar los módulos y ver si hay celdas descoloridas, rotas o módulos despegándose.

Aspectos eléctricos

Medir la corriente máxima de corto circuito (Isc) empleando un amperímetro. Debe ser

proporcional a la radiación. La corriente medida debe ser igual a la información técnica del

módulo.

Medir la tensión máxima de circuito abierto (Voc) empleando un voltímetro. Debe disminuir

con la temperatura de la celda. Estimar la temperatura de operación de la celda (NOCT, en

inglés). Calcular el Voc correspondiente y comparar con la ficha técnica.

RECOMENDACIONES

No arrojar piedras cerca del modulo, no permitir jugar con la pelota.

No jale ni cuelgue objetos en los cables eléctricos, que van desde el modulo hasta el

regulador.

Por ningún motivo debe desconectar el modulo.

No mueva los módulos de su sitio, si esto sucede oriéntelo adecuadamente hacia el norte,

inclínelo de acuerdo a la latitud del lugar.

Por ningún motivo debe desconectar el módulo.

El vidrio de la cubierta del módulo es suficientemente fuerte para resistir lluvia, granizo, pero no es irrompible, por lo tanto usted debe cuidar que no le tiren objetos o manipulen la parte frontal

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3.2 Batería Debido a que la radiación solar es un recurso variable, en parte previsible (ciclo día-noche), en parte imprevisible (nubes, tormentas); se necesitan equipos apropiados para almacenar la energía eléctrica cuando existe radiación y para utilizarla cuando se necesite. El almacenamiento de la energía eléctrica producida por los módulos fotovoltaicos se hace a través de las baterías. Estas baterías son construidas especialmente para sistemas fotovoltaicos. Las baterías fotovoltaicas son un componente muy importante de todo el sistema pues realizan tres funciones esenciales para el buen funcionamiento de la instalación: • Almacenan energía eléctrica en periodos de abundante radiación solar y/o bajo consumo de energía eléctrica. Durante el día los módulos solares producen más energía de la que realmente se consume en ese momento. Esta energía que no se utiliza es almacenada en la batería. • Proveen la energía eléctrica necesaria en periodos de baja o nula radiación solar. Normalmente en aplicaciones de electrificación rural, la energía eléctrica se utiliza intensamente durante la noche para hacer funcionar tanto lámparas o bombillas así como un televisor o radio, precisamente cuando la radiación solar es nula. Estos aparatos pueden funcionar correctamente gracias a la energía eléctrica que la batería ha almacenado durante el día. • Proveen un suministro de energía eléctrica estable y adecuado para la utilización de aparatos eléctricos. La batería provee energía eléctrica a un voltaje relativamente constante y permite, además, operar aparatos eléctricos que requieran de una corriente mayor que la que pueden producir los paneles (aún en los momentos de mayor radiación solar). Por ejemplo, durante el encendido de un televisor o durante el arranque de una bomba o motor eléctrico. Características eléctricas de las baterías.

Resistencia interna: es la resistencia eléctrica de sus componentes internos, así como una resistencia virtual que dependerá del receptor que conectemos a la batería, y que es lo que provoca la auto-descarga de la batería. Este factor aumenta durante el proceso de descarga, el envejecimiento de la batería y las bajas temperaturas.

Rendimiento: es la relación que existe entre la energía que suministra durante un ciclo de descarga determinado, y la cantidad de energía necesaria para volver a llenar por completo la batería después de esa descarga. Este valor viene expresado en tanto por ciento, y evidentemente nunca es del 100%, ya que siempre se producen pérdidas de energía debidas a la resistencia interna de la propia batería.

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Se podría decir entonces que este valor es inversamente proporcional a la resistencia interna.

Vida útil: la vida útil de una batería no se mide en años, si no en la cantidad de ciclos de carga-descarga que es capaz de realizar hasta que deja de ser útil. Este factor disminuye con la temperatura de trabajo. Dicho esto se entiende que es algo positivo que la batería trabaje a bajas temperaturas, cosa que es cierta hasta cierto punto, ya que una temperatura demasiado baja podría provocar la congelación del electrolito (ácido). Lo mejor para solucionar ambas cosas es mantener la batería en un nivel de carga lo más alto posible, de esta manera la podremos situar en un entorno de un temperatura media, sin preocuparnos de su nivel interno de temperatura que se mantendrá en unos niveles más o menos óptimos.

Capacidad: es la cantidad de energía que es capaz de entregar cuando se descarga. Este valor viene dado en amperios-hora, esto es así debido a que la capacidad de una batería varía según la rapidez con la que se produzca el ciclo de descarga.

Auto-descarga: debido a su resistencia interna, la batería se comporta como un receptor consumiendo pequeñas cantidades de energía. Por eso si tenemos una batería inutilizada durante un largo periodo de tiempo, es posible que al intentar volver a utilizarla nos la encontremos completamente descargada. Este factor también depende de la temperatura, aumentando con ésta.

Velocidad de carga y descarga: las corrientes de carga y descarga se especifican con unos términos que indican la descarga completa en un período continuo de 1h. Estos términos son C y sus múltiplos y submúltiplos nos indican diferentes velocidades de carga y descarga, pej: C/10, descarga en 10h, C/100 descarga en 100h...

3.2.1. Mantenimiento de la batería Revisar el reloj de la batería (Meter) donde

se podrá ver el estado diario de carga de la

batería.

Recomendación:

Revisar el indicador en forma

diaria en los meses de invierno y

días nublados, para no exceder la

energía ocupada

Revisar antes de realizar una

actividad donde se necesite ocupar

mucha energía: Ocupar taladro,

herramientas eléctricas, etc.

Mantenga Los bornes engrasados

para evitar la sulfatación y

asegurar un buen contacto con las

conexiones que se realicen.

Las baterías sin mantenimiento no necesitan adición agua destilada.

Limpiar los bornes con una lija suave, si estuviera sucio o sulfatado.

Mantenga limpia la batería.

Es aconsejable mantener las

baterías lo más cargadas

posible, ya que esto

aumentará su vida útil.

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3.2.2. Monitor de Baterías La pantalla del monitor de la batería puede ser vista

desde el exterior del gabinete. Los botones + y - pueden

ser utilizados para navegar por la pantalla para

seleccionar los datos.

El SOC significa “estado de carga”. Se recomienda que el

dato "SOC" esté siempre visible en la pantalla para su

lectura. El SOC no debe ser nunca inferior a 50%. Si el

SOC se está acercando al 60%, se recomienda disminuir

los consumos y poner atención a las condiciones

climáticas, como por ejemplo: muchos días nublados.

SÍMBOLO DESCRIPCIÓN UNIDAD

V Voltaje Batería: Esta lectura es útil para hacer una estimación aproximada del estado de carga de la batería.

V

I Corriente: Esto representa la corriente real que están consumiendo los artefactos.

A

CE Energía Consumida: representa la energía total que ha sido consumida desde las baterías y lo expresa en Amper hora (Ah).

Ah

SOC

Estado de Carga: Esta es la mejor manera de controlar el estado de carga actual de la batería. Esta lectura representa la cantidad de energía restante en la batería. Una batería completamente cargada se indica con un valor del 100%. Una batería completamente descargada se puede representar por un valor de 0,0 %.

%

TTG Tiempo restante: es una estimación de en cuánto tiempo la batería se apagará. Se conoce así el estado de carga actual de la batería y su necesidad de recargarse.

hr

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3.3 Regulador o controlador de carga Este es un dispositivo electrónico, que controla tanto el flujo de la corriente de carga proveniente de los módulos hacia la batería, como el flujo de la corriente de descarga que va desde la batería hacia las lámparas y demás aparatos que utilizan electricidad. Si la batería ya está cargada, el regulador interrumpe el paso de corriente de los módulos hacia ésta y si ella ha alcanzado su nivel máximo de descarga, el regulador interrumpe el paso de corriente desde la batería hacia las lámparas y demás cargas. Existen diversas marcas y tipos de reguladores. Es aconsejable adquirir siempre un regulador de carga de buena calidad y apropiado a las características de funcionamiento (actuales y futuras) de la instalación fotovoltaica. También, se recomienda adquirir controladores tipo serie con desconexión automática por bajo voltaje (LVD) y con indicadores luminosos del estado de carga. Estas opciones permiten la desconexión automática de la batería cuando el nivel de carga de ésta ha descendido a valores peligrosos. Generalmente, el regulador de carga es uno de los elementos más confiables de todo sistema fotovoltaico, siempre y cuando se dimensione e instale correctamente.

3.3.a Funcionamiento del Controlador de Carga

El controlador de carga se alimenta directamente de la batería, si el controlador de carga

está encendido, la pantalla debiese mostrar la siguiente información:

IN es la tensión de entrada de los paneles fotovoltaicos.

Batt es el voltaje de las baterías.

Watts es la potencia instantánea que los paneles están produciendo.

Amps es la corriente instantánea que los

paneles están produciendo.

kWh es la energía total acumulada que los

paneles han producido.

Menús del controlador de carga

Regulador de carga inversor

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Presione “MAIN MENU”.

Pulse los botones derecho e izquierdo para ver los diferentes menús.

Para volver al pantalla de estado empuje botón “STATUS”.

Para reiniciar el controlador de carga, cambiar el interruptor CC a la posición "off",

esperar 10 segundos y cambiar el interruptor a la posición "on".

El cable suelto que viene del controlador es para sacar información del controlador de

carga, por el personal encargado del mantenimiento.

Atención: Para electrodomésticos más grandes como refrigeradores, televisores, lavadoras, secadoras y otros compuestos por grandes motores o cuyo consumo eléctrico sea mayor, los sistemas fotovoltaicos no son los más apropiados, puesto que para satisfacer ese tipo de equipos se necesitarían muchos paneles que encarecerían demasiado su costo.

3.3.b Mantenimiento del regulador

Las tareas de mantenimiento del regulador, a cargo del mismo usuario, son mínimas y están

relacionadas principalmente con el funcionamiento correcto de sus indicadores luminosos

Además se recomienda, en un eventual caso de falla, verificar las conexiones de los cables de

modulo, de la batería y de la carga. Normalmente un regulador tiene 2 señales luminosas que

informan el estado de la batería:

LED Luminoso Color Rojo

Indica voltaje bajo de la batería, la batería se encuentra en carga y por tanto, está recibiendo

corriente desde el modulo. Usted deberá reducir sus consumos al mínimo o de lo contrario, en

breve, se interrumpirá el suministro de energía a los consumos cuando el voltaje se encuentra por

debajo de un valor critico más de 10 segundos, se produce la desconexión del consumo con el fin

de proteger la batería contra sobredescarga, el consumo no se restaurará hasta que la batería

alcance la medio carga.

LED Luminoso Color Verde:

Indica que la batería se encuentra en un estado próximo al de plena carga y que los módulos

fotovoltaicos están entregando corriente. Usted podrá utilizar sus consumos sin restricción, si bien

el tiempo de operación del sistema dependerá del uso racional que de estos haga.

RECOMENDACIONES

Tenga cuidado con el regulador

No debe extraer el regulador del sistema. Podría causar graves daños a la batería

No permite que el regulador se moje por ningún motivo

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No manipular el equipo

A. No sacar nuevos cables del regulador ni hacer otras conexiones

B. Nunca abra la caja del regulador, ni haga manipulaciones en su interior.

C. El regulador controla automáticamente el sistema. Ahora bien, cuando la luz roja está encendida

espere que la batería tenga buena carga pues en caso contrario podría dañar irremediablemente la

batería.

3.4 Inversor de voltaje Tal como lo dice su nombre, los inversores de voltaje transforman la corriente continua (CC) de baja tensión (12V, 24V, 32V 36V ó 48V) en corriente alterna (AC) de alta tensión (110V, 220V). El cambio de voltaje es necesario dado que los aparatos eléctricos se alimentan de uno u otro tipo de corriente. Como referencia, la gran mayoría de los aparatos eléctricos presentes en hogares y oficinas requieren de corriente alterna. Los inversores de voltaje presentes en un sistema fotovoltaico transforman la corriente continua generada en los paneles solares en corriente alterna para que pueda ser utilizada por los distintos aparatos eléctricos. Una vez que la corriente continua entra al inversor de voltaje, ya sea proveniente de la celda solar o desde una batería de ciclo profundo, ésta es conducida al transformador que se encuentra almacenado dentro del inversor de voltaje. El inversor de voltaje de una u otra manera “burla” al transformador forzando a la corriente continua a actuar como si fuese corriente alterna. Esto se logra mediante la interrupción permanente de la corriente continua; pasándola a través de dos o más transistores que se encienden y apagan continuamente. Los sistemas fotovoltaicos sirven principalmente para proveer electricidad para equipos de bajo consumo eléctrico tales como lámparas, radios, computadores, planchas, hervidores, microondas, pequeños televisores, etc.

3.4. a Funcionamiento del Inversor

La luz verde indica que el inversor está funcionando correctamente.

Corte por Sobrecargas

Sí se producen 3 sobrecargas por sobre la capacidad de este y por un tiempo de

30 segundos el inversor se apagará.

Para reiniciar el inversor, apague el inversor mediante el interruptor BATERÍA,

espere 5 segundos y vuelva a encenderlo.

Corte por Bajo Voltaje

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Si el voltaje de la batería cae por debajo de 23 V, el sistema

AUTOMATICAMENTE se apagará y volverá cuando éste suba a 25 V.

Si esto ocurriese lo único que se puede hacer es observar el porcentaje de carga o

el voltaje de las baterías en la pantalla del medidor de baterías.

4. Seguridad en el sistema solar

Para asegurar el correcto funcionamiento del equipo y evitar los riesgos de accidente, se

deben tener en cuenta los siguientes puntos:

NO MANIPULAR los conectores de los paneles fotovoltaicos.

NO EXCAVAR O PERFORAR el suelo cerca de la estructura de los paneles ya

que es posible dañar la tubería que conduce los cables hacia el gabinete.

SÓLO UN ADULTO AUTORIZADO que conozca el sistema debe abrir el gabinete

MANTENER SIEMPRE el gabinete cerrado y con llave.

NUNCA MANIPULAR las baterías.

4.1. Protecciones

Para que el equipo funcione correctamente todos los interruptores deben estar en la

posición "on".

Hay 4 interruptores en el gabinete. Tres de ellos son interruptores de corriente continua y

uno es de corriente alterna. Una descripción de cada interruptor sigue a continuación.

FV: Este interruptor protege el circuito entre los paneles solares y el controlador de

carga.

CC: Este interruptor protege el circuito entre el regulador de carga y las baterías.

BATERÍA: Este interruptor protege el circuito entre la batería y el inversor.

SALIDA CASA: Este interruptor protege el circuito entre el inversor y la casa.

"Apagar" los interruptores en el orden

siguiente:

1. SALIDA CASA

2. BATERÍA

3. CC

4. FV

"Encender" los interruptores en el orden

siguiente:

1. BATERÍA

2. CC

3. FV

4. SALIDA CASA

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4.3 Mantenimiento bajo condiciones climáticas

El sistema está adaptado para soportar las inclemencias del tiempo la estructura y los

paneles no debiesen tener ningún problema, por las condiciones de aislamiento de los

equipos si fuese necesario abrir el gabinete en presencia de lluvia se debe tener

cuidado de que no ingrese agua al interior.

Buenas Prácticas

El sistema debe estar en constante observación del nivel de carga en las baterías, con

este dato es posible cuidar la energía almacenada.

El sistema está diseñado para un tipo de consumo específico por lo que conectar otros

artefactos sería perjudicial para el buen funcionamiento.

Utilizar los equipos de mayor consumo como herramientas en el horario del día en que

mejor sea la radiación solar.

Los paneles deben mantenerse lo más limpio posible para producir la máxima cantidad

de energía. Para limpiar los paneles se puede usar un trapeador y agua. Tenga

cuidado de no rayar el cristal de los paneles, ya que esto reducirá en gran medida su

rendimiento.

Es importante revisar periódicamente que el interior del gabinete se mantenga libre de

insectos o animales que pudiesen ser perjudiciales para el desempeño del sistema.

Reemplazo de componentes

En caso de ocurrir un problema con alguno de los componentes estos deberán ser

atendidos por algún técnico especializado. NUNCA intente reemplazarlos o arreglarlos

ya que existe alto riesgo de descarga eléctrica