Tal vez hayas escuchado sobre estos sistemas y también te hayas preguntado cómo son capaces de generar electricidad o, mejor dicho, cómo y con qué funcionan; déjame explicarte qué son estos sistemas. Los sistemas solares fotovoltaicos (SSFV) son un conjunto de elementos que conectados entre sí generan, controlan y entregan energía eléctrica en corriente alterna.
Pero, ¿cómo funcionan? Esto es muy interesante, el Sol emite su energía en formas de ondas electromagnéticas, éstas se trasladan hasta llegar a nuestro planeta Tierra; tienen una partícula llamada fotón, que son absorbidos por los módulos fotovoltaicos.
Los fotones ceden su energía a los electrones de valencia de los semiconductores que se encuentran en los módulos; cuando llegan a una temperatura de 300K generan electricidad.
Los módulos fotovoltaicos deben estar orientados de tal manera que garanticen la máxima generación de energía eléctrica.
Los módulos fotovoltaicos están construidos con semiconductores tipo NP (negativo-positivo), regularmente, estos módulos son de Silicio, existen en el mercado varios tipos de módulos siendo los más comunes: monocristalino, policristalino y amorfo.
Dependerá el tipo de módulo seleccionado para incrementar la eficiencia y generar más energía eléctrica; lo más común es que la señal eléctrica sea continua, por lo tanto, se debe de controlar a través de un regulador de voltaje.
El regulador de voltaje no sólo controla la electricidad generada, también cumple la función de enlazar la comunicación entre el banco de baterías (si es que es aislado) y el inversor de carga.
El banco de almacenamiento o baterías, deberá satisfacer la demanda o carga de energía eléctrica en los días que no se tenga la suficiente energía solar por cuestiones meteorológicas, es decir, cuando esté nublado.
Como ya se mencionó, la señal obtenida de los módulos es directa, sin embargo, casi todos en nuestros hogares utilizamos electricidad con una forma de onda alterna, es por ello que se requiere de un inversor.
El inversor de carga permite elevar el voltaje generado por nuestros módulos y cambiar la forma de onda continua a una forma de onda alterna.
Para efectos de cálculo y diseño de un sistema fotovoltaico, el inversor es la parte principal del sistema, se deben tener en cuenta muchos factores, entre ellos la eficiencia, el voltaje de entrada, el voltaje de salida, entre otros.
Es importante mencionar lo siguiente: los sistemas solares fotovoltaicos pueden ser aislados a la red eléctrica o interconectados a dicha red; los aislados deben contar con un almacenamiento de energía que regularmente son baterías de descarga profunda.
Los sistemas solares fotovoltaicos interconectados no requieren de un banco de almacenamiento debido a que la energía eléctrica generada, es suministrada a la red eléctrica.
Ambos sistemas deben de cumplir con las normas nacionales por ejemplo la publicada el 6 de agosto del 2018 en el DOF, esta fue la norma NOM-001.SEDE.2018, Instalaciones eléctricas (utilización).
Es importante seguirlas y conocerlas para asegurar que los sistemas solares fotovoltaicos sean funcionales y satisfagan las necesidades energéticas requeridas para las cuales fueron diseñados y dimensionados.
Israel López Mendoza**Profesor de tiempo completo en la UTVM