Información sobre una instalación fotovoltaica de autoconsumo
DOMÉSTICA
Empezando por el tejado
En el hogar
Desde el móvil
Preguntas frecuentes
Índice
EMPEZANDO POR EL TEJADO
Paneles solares
Un panel o placa solar es un dispositivo que capta la energía de la radiación solar para su aprovechamiento. Este término comprende a los colectores solares (producen agua caliente mediante energía térmica) y los paneles fotovoltaicos (producen electricidad mediante energía solar fotovoltaica).
1. Cómo funciona un panel fotovoltaico
El funcionamiento se basa en la célula solar fotovoltaica. Una plaza se compone de una serie de células fotovoltaicas creadas a partir de capas de silicio, fósforo y boro, que al someterse a la radiación solar generan una corriente eléctrica continua.
Dicha energía mediante la conexión a un inversor se transforma en corriente alterna para su aprovechamiento doméstico.
2. Types of panels
According to material: monocrystalline or polycrystalline?
All panels are made from silicon cells. However, the mineral transformation process can result in monocrystalline or polycrystalline silicon, which in turn gives rise to the two main types of panels, depending on the material.
Both types of panels absorb solar radiation, and depending on the typical climate where the installation will take place, one type or the other is recommended. In general, polycrystalline panels are used in Mediterranean climates because they are less affected by overheating.
There is a wide variety of photovoltaic panels on the market. To sort them, we can use the following three criteria: material, aesthetic finish, and brand names.
Monocristalinos
Policristalinos
Tipos de acabado estético
Arriba a la izquierda se muestra un estilo de instalación denominado All-black, que se caracteriza por un acabado elegante todo negro.
Abajo, dos instalaciones con un acabado metálico. A la izquierda con placas policristalinas y a la derecha monocristalinas.
Principales marcas comerciales
Estructura de la instalación
El soporte es un elemento clave para la instalación, ya que sostiene a los paneles solares y a veces puede jugar con la inclinación. Están expuestas a cambios de temperatura, rachas de viento y al agua de la lluvia.
Existen distintos tipos de estructura según la superficie (para suelo, pared, elevada, cubierta metálica, cubierta de teja, etc.), según su movilidad (fijas o regulables) y según su material (aluminio, acero inoxidable, hormigón).
Estructura fija para cubierta de teja, superficie inclinada
Se utiliza un montaje tipo co-planar que se adapta al ángulo de la caída del tejado.
Permite poner los paneles tanto en vertical como en horizontal.
Estructura fija para cubierta de teja, superficie plana
La inclinación sirve para situarse en la posición más adecuada para recibir la radiación solar.
Tiene que soportar las tensiones provocadas por el viento (el posible efecto vela).
El grado de inclinación óptimo para la latitud española oscila en los 30 o 40 grados.
El anclaje a la cubierta
El sistema de fijación implica perforar y atravesar la cubierta mediante tornillos autoperforantes.
Para evitar las filtraciones de agua se aplica una masa adhesiva o similar sobre los anclajes y una capa impermeabilizadora.
Se deja un espacio entre 8 o 10 cm entre el panel y la cubierta para favorecer un menor sobrecalentamiento.
Orientación solar
Un factor clave para el rendimiento de la instalación es su orientación. Lo idóneo es dirigir los paneles solares hacia el sur, ya que entonces incidirá perpendicularmente recibiendo la máxima irradiación solar posible durante el día.
Asimismo, es importante verificar que no haya sombras sobre nuestro sistema fotovoltaico.
Rendimiento según la orientación de la vivienda
Hacia el sur 100%
Hacia el sureste o el suroeste 95%
Hacia el este o el oeste 85%
Hacia el norte 65%*
A continuación, se expone un ejemplo con porcentajes aproximados del rendimiento que puede tener un panel fotovoltaico según la orientación. Aunque existen otros factores como la inclinación o las posibles sombras que, también, son significativos para calcular la eficiencia de un módulo solar.
Para conocer la orientación de una vivienda puede consultarse a través de Google Maps. Una vez se localiza la casa en la aplicación, la brújula de la esquina inferior derecha determina dónde está el sur.
*En este caso, conviene hacer un análisis en profundidad para valorar la conveniencia de la instalación o soluciones alternativas.
Efectos negativos de las sombras
Las placas fotovoltaicas se componen por varias células solares que actúan como un conjunto. Por tanto, la existencia de una sombra sobre un panel ocasionará una pérdida de potencia de la instalación completa. Asimismo una producción desigual genera fluctuaciones de energía que pueden repercutir en el resto de elementos fotovoltaicos produciendo daños internos a largo plazo.
Para evitar estas oscilaciones las placas solares cuentan con diodos de by-pass que protegen individualmente a cada panel. Otro elemento en que se puede invertir para reducir las pérdidas de una instalación fotovoltaica es en un optimizador de potencia o microinversores para paneles solares.
Condiciones óptimas de producción de energía
Cubiertas orientadas hacia el sur, suroeste o sureste.
Inclinación de paneles entre 30 y 40 grados.
La no existencia de sombras sobre la instalación.
Días despejados y frescos.
Días largos, con mayor número de horas de luz solar.
EN EL HOGAR
Inversores
Junto con el panel solar, los inversores son el otro elemento clave de una instalación fotovoltaica. El inversor transforma la corriente continua que recibe de las placas fotovoltaicas en corriente alterna, que es la que puedes usar en tu hogar, almacenar en baterías o verter a la red.
Existen tres tipos de inversores:
Además, el inversor proporciona información sobre el rendimiento de la instalación e indica si hay algún problema.
Función del inversor:
Placas solares
Corriente continua
Inversor
Convierte la energía
Casa
Corriente alterna
Inversores string o en cadena
Optimizadores de potencia
Microinversores
Inversores string o en cadena
¿Cómo funciona?
En una instalación en cadena, cada placa se conecta en serie con la siguiente y forma un ramal. Cada ramal se conecta al inversor, que convertirá la energía continua en energía alterna,
Al funcionar como un “conjunto” la potencia entera del ramal se ve afectada y reducida al panel que produzca menos.
El mantenimiento de este inversor es más fácil y sencillo, por tanto menos costoso, ya que está centralizado y su ubicación es más accesible. Normalmente se instalan en el garaje o en el sótano.
Son actualmente la opción más utilizada. Si la cubierta no se ve afectada por ninguna sombra y la instalación tiene una única orientación son, definitivamente, una buena elección.
Microinversores
¿Cómo funcionan?
Cada placa solar tiene un pequeño inversor instalado. Estos microinversores convierten la corriente continua en alterna desde la propia cubierta.
Al funcionar de manera individualizada, el rendimiento en su conjunto es más eficiente. La instalación no se ve tan afectada por las diferencias de producción de cada panel.
Además, del costo su mayor inconveniente es que para su mantenimiento hace falta subir a la cubierta.
Están creciendo en popularidad, sobre todo si la cubierta se ve afectada por una sombra y es a dos aguas.
Optimizadores de potencia
¿Cómo funciona?
Los optimizadores se ubican en cada placa solar, pero la energía sigue enviándose a un inversor centralizado.
No convierten la corriente continua en alterna, sino que modifican el punto de funcionamiento de la curva Intensidad-Tensión de los paneles que reciben sombras. Es decir, mejoran el rendimiento del ramal en su conjunto porque no le obligan a adaptarse al panel que menos produzca.
Son una tecnología que combina ambos sistemas y resulta ligeramente más económico que los microinversores.
Los inversores pueden ser monofásicos o trifásicos
Tienen una única corriente alterna o fase de 230v. Generalmente poseen menos de 10kW y son las que se emplean en hogares con electrodomésticos estándar.
Tienen tres fases distintas que dividen la instalación en tres partes. Sus potencias normalizadas suelen ser a 400v. Pueden encontrarse en industrias o en viviendas antiguas. El costo del inversor es más elevado.
Esta opción depende de la instalación eléctrica de la vivienda y puede comprobarse mirando en cuadro eléctrico.
Baterías
Son dispositivos que acumulan la energía fotovoltaica durante los picos de producción y la suministran para ser aprovechada durante la noche o en días muy nublados, cuando los paneles apenas absorban energía.
Su uso disminuye considerablemente la dependencia energética de la red eléctrica.
Aseguran el abastecimiento en todo momento, mientras tengan energía almacenada, evitando los posibles cortes de suministros.
Existen diferentes tipos de baterías.
Baterías
Tipos de baterías
Cuadros de protecciones fotovoltaicas
Son cuadros eléctricos que permiten el control y la protección de las instalaciones solares ante rayos y posibles sobretensiones. Se encargan de proporcionar seguridad entre el inversor y la red eléctrica.
Los cuadros de protección están compuestos de:
Son fácilmente instalables.
Del tejado al garaje
Los cables que se utilizan para una instalación fotovoltaica son específicos para resistir las condiciones al intemperie. Además, se introducen dentro de un tubo de acero que los protege.
Este tubo puede ser de tipo aceroflex con la ventaja de ser flexible y superar los saltos de la fachada o de acero rígido. Normalmente, se disponen por fuera de la fachada y se intenta que su acabado sea lo más disimulado posible.
Para la opción de ocultarlos dentro del muro se necesita hacer rozas y pintar. Por lo que, se requiere contratar los trabajos de un albañil .
DESDE EL MÓVIL
Aplicaciones para controlar el rendimiento desde el móvil
Normalmente, cada marca de inversor tiene su propia app asociada. Por ejemplo, si es de la marca Huawei, la app correspondiente es Fusión Solar.
Una vez que los instaladores dejen todo en funcionamiento te habrán dado las indicaciones para hacer el seguimiento de tu instalación desde tu dispositivo móvil. Existen diferentes aplicaciones, pero en ellas encontrarás varias gráficas con información.
Explicación de gráficas
Sea cual sea la aplicación que utilices en ellas podrás encontrar varias gráficas. Estos son algunos de sus conceptos básicos para saber interpretarlas.
Los salientes que se observan en las gráficas son picos de consumo que se producen al encender el horno, un radiador, la lavadora, etc.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Qué tipos de instalación fotovoltaica existen?
De forma general se pueden distinguir tres tipos de instalaciones: autoconsumo, aislada y bombeo solar. Las instalaciones de autoconsumo se caracterizan por mantenerse conectadas a la red eléctrica general. Lo que hace que sea la más habitual. Dentro de este tipo de instalaciones podemos encontrar: a) para vivienda unifamiliar, b) de autoconsumo compartido y c) de venta a red o huerta solar.
Las instalaciones aisladas a la red son para aquellos lugares que se encuentran alejados de núcleos urbanos y sin acceso a la red de distribución eléctrica. Necesitan de baterías y de generadores para asegurar el suministro en caso de que se descarguen las baterías.
Por último, la categoría de bombeo solar hace referencia aquellas pequeñas instalaciones en medio del campo que se utilizan para activar bombas de agua. Es decir, son de uso agrícola.
¿Cuánto se tarda en amortizar una instalación fotovoltaica?
Los precios de la electricidad continúan aumentando, mientras que el precio de los paneles solares se ha reducido significativamente en los últimos años. Por lo que cada vez es más rentable la instalación de placas solares.
Aunque calcular cuánto se tarda en amortizar una instalación fotovoltaica depende de varios factores según cada caso (el consumo habitual, la orientación de la cubierta, la calidad del producto que se instale, etc.), por lo general se estima que en unos cinco años puede que una instalación esté amortizada. Asimismo, conviene tener en cuenta las subvenciones y bonificaciones en impuestos como el IBI cuando se instalan placas fotovoltaicas.
Además, de la cuestión económica con la instalación de los paneles se está contribuyendo a la transición energética del país apoyando las energías renovables y contribuyendo a reducir la huella ecológica.
¿Cuánto dura una instalación fotovoltaica?
Un buen indicador de la durabilidad de las placas solares es la garantía que ofrecen sus fabricantes. La garantía de rendimiento o producción suele estar alrededor de 25 años, mientras que la garantía de equipo (la que cubre los defectos de fabricación) ronda entre los 10 y 12 años. Por lo que, se puede decir que si todo funciona correctamente, nuestros paneles pueden producir con un rendimiento alto hasta los 25 años, luego es posible que ese rendimiento vaya decayendo. En este sentido, la marca SunPower es una de las que mayores garantías ofrece.
Por otro lado, en cuanto la durabilidad de los inversores es menor ya que sus componentes envejecen más rápidamente. Un inversor residencial típico puede durar entre los 10 y 15 años.
Finalmente, también intervienen los elementos pequeños como el cableado, los conectores, etc. Cuyos datos dependen de la calidad del producto.
¿Cómo se mantienen limpias las placas solares?
Las placas solares pueden acumular polvo, que a menudo se limpia con la propia agua de la lluvia. No obstante, también es posible hacer uno mismo el mantenimiento. En ese caso se recomienda la limpieza con agua nada más o productos que no deje rastros, como el jabón de lavavajillas. Es importante, no frotar para evitar rayar o dañar el vidrio. Si la cubierta o tejado es de difícil acceso es conveniente contratar los servicios de un profesional. Posiblemente, los mismos instaladores te ofrezcan este servicio.
La frecuencia de este mantenimiento depende de la zona en la que vivas (si hay árboles cerca, contaminación, etc.).
La nieve no suele ser un problema ya que su derretido favorece la limpieza. Por otro lado, las placas pueden aguantar tormentas de granizo, pero en caso de que sean muy violentas es posible que produzcan daños.
¿Qué factores reducen el rendimiento de producción de energía?
Existen varios factores que pueden hacer que una instalación no produzca tanto como se esperaba. Entre los más habituales están:
¿Es posible desengancharse de la red eléctrica y abastecerse solo con placas solares?
Para desengancharse completamente, es necesario realizar una instalación aislada. El inconveniente de este caso es que es posible que en algún momento puedas quedar desabastecido de electricidad.
Por lo que en una residencia habitual, se recomienda mantenerse conectado a la red general y realizar una instalación de autoconsumo. Con las placas y baterías adecuadas es posible alcanzar un alto grado de independencia e incluso “verter” energía a la red general. Una energía que podrá ser descontada de la factura comercial.
¿Qué es la compensación de excedentes de autoconsumo fotovoltaico?
Según la normativa de autoconsumo actual, basada en el Real Decreto 244/2019 es posible verter el excedente de energía que produzcan las placas solares y que no se ha llegado a consumir. Esa energía se contabiliza con un contador bidireccional y su cuantía sería descontada de la factura eléctrica mensual. Este proceso es denominado “compensación por el vertido de excedentes a la red”, pero es importante distinguir del concepto de “vender energía eléctrica”.
La venta de la energía solar fotovoltaica depende de la fluctuación del precio del mercado eléctrico y se le aplica un 7% del impuesto sobre Valor de la Producción de Energía Eléctrica (IVPEE). En este caso el usuario debe darse de alta como productor de energías renovables y su gestión burocrática es más compleja. De forma general, el usuario optará por la compensación simplificada, cuyo valor de la energía vertida dependerá de la comercializadora de la luz, que seguramente será el precio de mercado actual en torno a los 0,06€/kWh.
Para consultar los requisitos y trámites recomendamos la lectura de la guía oficial.
Más información
info@versolenergy.es
616476080