Un sistema de energía solar aislado de red (un sistema FV autónomo) es una fuente de energía autónoma y es una solución para muchas aplicaciones que no tenemos o no queremos tener conectadas al sistema de alimentación de la red eléctrica (en red). Sin embargo, este sistema debe tener el tamaño adecuado para satisfacer el consumo energético diario y poder reponer la energía utilizada de la batería.

František Ďurišek, jefe de producto de SOS electronic, presentará una solución integral para una aplicación aislada de red para alimentar dispositivos eléctricos de poca potencia, que puede encontrar su aplicación en el sector, en espacios públicos, en viviendas y en contextos recreativos. 

Las aplicaciones aisladas de red usadas con más frecuencia que utilizan paneles solares de baja potencia son las siguientes: 

• luces autónomas: parques, aparcamientos, paradas de autobús
• alimentación de sistemas de cámaras
• dispositivos de seguridad de edificios o jardines
• fuentes de energía para sistemas de riego
• aireación del agua de los estanques
• medición del nivel de arroyos y ríos
• teledetección y medición remota de distintos parámetros: telemetría 

¿Qué necesitamos para construir una aplicación aislada de red?

«He ampliado nuestra gama de productos de SOS electronic con los paneles fotovoltaicos de Solarfam (paneles FV). Y para construir nuestro propio sistema aislado de red de manera rápida y sencilla, también he añadido todos los demás componentes necesarios, como conectores de potencia o un cable adecuado, pero también un controlador y una batería», dice František Ďurišek.

La lista de todos los productos disponibles para un sistema solar FV independiente de tamaño reducido se encuentra en nuestra oferta de existencias y también directamente a continuación del artículo. 

Panel solar de Solarfam de 20 W y 30 W

«Según mi experiencia, para alimentar los dispositivos de baja potencia, es suficiente con un panel solar de 20 W-30 W. Un panel solar demasiado grande ocupa mucho espacio, y el poste en el que se colocaría debe tener una construcción más robusta, de modo que la solución para el uso de energía solar resulta innecesariamente cara desde el principio», continúa František Ďurišek, especialista en productos de SOS electronic. 

Por tanto, hemos incluido 2 tipos de paneles solares en nuestra gama de fuentes de energía alternativas:  

• Panel solar monocristalino de Solfarma de 20 W marcado como SZ-20-32M, con un bastidor negro de aluminio anodizado y terminales de led libre. En este caso, tenemos 2 opciones para la conexión. La primera es añadir conectores y conectar un cable más largo. En el segundo caso,cuando queremos tener el controlador y la batería en la caja lo más cerca posible del panel solar, pasamos los cables a través de un ojal, por ejemplo, M 12 × 1,5 ECO, directamente en la caja.
• El panel solar de 30 W de Solarfam SZ-30-36M tiene ya los conectores instalados, así que solo tenemos que adquirir los homólogos correspondientes, que mencionamos en el párrafo siguiente.

Conectores de potencia con sección transversal de cobre de 2,5 mm²

Hemos seleccionado dos conectores de alimentación de CC STÄUBLI para paneles solares de pequeña potencia, concretamente PV-KST4/2.5 PV y PV-KBT4/2.5 PV.  

Nos hemos centrado en conectores de alimentación con una sección transversal pequeña porque el mercado suele ofrecer conectores con secciones transversales más grandes, en concreto, 4 mm² o 6 mm². Por supuesto, también podemos utilizar secciones transversales más grandes, pero, para nuestras necesidades, es una solución innecesaria. Las secciones transversales más grandes no tienen ventajas en nuestro caso y suelen ser más caras.

Cable solar

Una parte importante de todo proyecto solar es un cable especialmente adecuado para paneles fotovoltaicos para uso en interiores y exteriores. 

Para conectores de cables seleccionados con una sección transversal de cobre de 2,5 mm², recomendamos el uso del cable monofilar FLEX-SOL-EVO-TX 2.5 1m (62.7430-91021) de Stäubli, que es flexible y más ligero que los cables con una sección transversal de cobre más grande. El aislamiento resiste bien la radiación UV y los efectos meteorológicos.

Para un engaste fiable de los contactos de los conectores al cable solar, recomendamos las tenazas de engaste PV-CZM-BS (32.6025), también de Stäubli.

Controlador solar MPPT. ¿Con o sin pantalla?

Otra parte importante del sistema de energía solar aislado de red es el controlador. Hay 2 tipos de controladores que son muy conocidos en el mercado. Estos son controladores PWM y MPPT. Cuando se conecta un panel solar con un controlador de tipo MPPT, obtenemos alrededor de un 20 % más de energía en comparación con un controlador PWM.

Hemos seleccionado 2 tipos de controladores solares MPPT de Solarfam:  

• MPL15 (12/24 V, 15 A), al que solo podemos conectar una batería de plomo, y
• SX1045 (12 V, 10 A), en el que podemos elegir el tipo de batería, bien de plomo o una batería LiFePO₄. Además, este controlador cuenta con una pantalla LCD, en la que podemos establecer el tipo de acumulador mencionado antes, así como los puntos de desconexión de aparatos del acumulador; también puede mostrar la tensión en el sistema, el estado de la batería y controlar el estado de carga durante el día. Este controlador solar tiene un puerto para la sonda de temperatura y protección IP32.

Los dos controladores solares tienen además una salida de 5 V para conectar cualquier dispositivo. Es verdad que ambos reguladores son bastante grandes, pero sus parámetros se adaptan completamente a nuestros sistemas de energía solar independientes de tamaño reducido.

Baterías

La última parte y la más importante de nuestro sistema solar aislado de red es la batería. La elegimos según el tipo de aplicación y cómo usamos nuestro sistema solar. 

«No obstante, cuando se trata de las baterías, debemos recordar que, incluso para paneles fotovoltaicos con salidas pequeñas, el acumulador no debe ser demasiado pequeño para no llevamos sorpresas, por ejemplo, los días de lluvia», continúa František Ďurišek. 

Como primera elección, recomendamos estas dos baterías de plomo:  

• NP12-12: baterías de ácido-plomo de 12 V y de 12 Ah Yuasa, como capacidad mínima de una batería para un dispositivo solar de tamaño reducido.
• Pero si durante la prueba del dispositivo nos damos cuenta de que no es suficiente, no hay que tener miedo de utilizar una batería con una capacidad mayor. Por ejemplo, SWL780V, con una capacidad de hasta 28 Ah en un conjunto con 2 paneles que puede girarse en distintos ángulos para aprovechar la energía del sol durante más tiempo. 

Pero también podemos conectar baterías LiFePO₄ al controlador solar SX1045, por ejemplo, XCell 12.8-6 (LFP126) o CE-12/20, que pueden ser más rentable a largo plazo. 

Consejo para ampliar el sistema solar aislado de red 

Si durante el uso de nuestro sistema fotovoltaico nos damos cuenta de que nos sigue faltando energía, podemos añadir fácilmente otro panel solar en serie o en paralelo. Además, si lo conectamos en un ángulo diferente, podemos usar la luz del sol de manera más eficiente a lo largo del día.

Los controladores solares que hemos seleccionado para este sistema aislado de red permiten esa configuración. Podemos conectar el controlador MPL15 a 2 paneles solares en serie sin ningún problema porque la tensión máxima de entrada de los paneles al regulador es 75 V.

Si utilizamos el controlador SX1045 y paneles solares cableados en serie, la tensión máxima de entrada del regulador es 45 V, que nos pone en el límite de la tensión admisible. Podemos proteger las entradas con un varistor o simplemente conectar los paneles solares en paralelo.

Creemos que este artículo puede inspirarle para que intente construir su sistema de energía solar aislado de red para una gran variedad de aplicaciones.  

¿Desea obtener más información sobre los productos de Solarfam o asesoramiento técnico para elegir una solución adecuada? ¿O tienen alguna otra pregunta o consulta? Rellene el siguiente formulario y estaremos encantados de ayudarlo.