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La elección del regulador es clave, tanto para el campo fotovoltaico como para el banco de baterías.

Dependerá de la eficiencia del regulador/es el aprovechamiento de la energía suministrada por los módulos fotovoltaicos y también la optimización de carga de la batería.

Existen dos tipos de tecnologías, en cuanto a reguladores convencionales se refiere (hay mas pero muy poco usadas).

La primera tecnología es la denominada PWM (pulse width modulation) que significa “modulación de anchura de pulso”.

En este caso, el regulador cierra un circuito que conecta los paneles con la batería, forzando al módulo a trabajar a la corriente de la batería. Cuanto mas se acerque la tensión máxima del módulo a la tensión media de carga de batería, más eficiente será el sistema. Aunque este tipo de reguladores limita mucho el uso de diferentes módulos fotovoltaicos, y la eficiencia raramente sobrepasa el 80%.

Los reguladores del tipo MPPT (Maximum Power Point Tracking) cuentan con un seguidor electrónico del punta de máxima tensión y llevan un doble circuito, donde el módulo se sincroniza con el inversor a tensión e intensidad máximas, y por medio de un convertidor CC/CC se ajustan a la etapa de carga de la batería.

Estos reguladores tienen una eficiencia muy alta (95-98%) y son recomendables, hoy día, en la mayoria de los casos, salvo instalaciones muy pequeñas o de uso muy esporádico.

Para la elección del regulador de carga, necesitamos conocer una serie de datos que se enumeran a continuación:

• Voltaje del sistema elegido

• Intensidad nominal

• Tensión de módulos en Circuito Abierto

• Tensión de módulos en circuito cerrado

Voltaje del sistema

Se trata del voltaje de configuración de todo el sistema (módulos, regulador, baterías, inversor, ..). Esto definirá el voltaje mínimo que deberán tener la serie o series de módulos, y el voltaje máximo que será limitado por la capacidad del regulador.

De su elección dependerán las características del generador fotovoltaico. También de las pérdidas y capacidad de almacenamiento, entre otras (a menor voltaje mayores pérdidas).

Los tipos de voltaje más estandarizados son los de 12, 24 y 48 Voltios CC, aunque existen otros voltajes, (36, 72, …), pero los mencionados ocupan, sin duda, la inmensa mayoría de los sistemas instalados, y es donde hay mayor oferta de material a nivel mundial.

Intensidad nominal

Es el valor de la intensidad del sistema fotovoltaico que tiene que controlar el regulador.

Para los reguladores tipo PWM se suele tener en cuenta el mismo valor tanto para la entrada del campo fotovoltaico como para la salida hacia la batería. Se selecciona en función de la corriente de cortocircuito (Isc) del sistema fotovoltaico. En este caso, normalmente, los módulos van todos en paralelo, pues no tendría sentido poner módulos en serie, incrementando una tensión que no podremos aprovechar.

En el caso de los reguladores del tipo MPPT, la intensidad es la suma de las intensidades de cortocircuito de todos los módulos, sean en serie o paralelo, pues el convertidor cc/cc se encargará de traspasar toda la corriente generada al banco de baterías.

Tensión de módulos en Circuito Abierto

La tensión total del sistema en circuito abierto, no deberá pasar nunca de la tensión máxima admisible por el regulador.

Tensión de módulos en circuito cerrado

Esta tensión se utilizará para realizar los cálculos de producción, pues, es la tensión real del sistema en funcionamiento.

Existen otros parámetros a tener en cuenta, como el consumo propio del regulador, la eficiencia, etc, que servirán para evaluar las perdidas del sistema.

A continuación se muestran unas tablas donde se demuestra la diferencia entre un regulador del tipo PWM y otro del tipo MPPT.

TIPO “PWM”

TIPO “MPPT”

Como se puede observar, el sistema con regulador MPPT tiene mucha más eficiencia (98,27%), por lo que aprovecha mucho mejor el campo fotovoltaico.

No obstante, la elección del tipo de regulador dependerá del coste de los equipos y del tamaño de la instalación, pues, en muchos casos, la diferencia de sobrecoste permite la implementación del campo fotovoltaico sin necesidad de cambiar el regulador.

Para el diseño del generador fotovoltaico, necesitamos conocer una serie de datos que se enumeran a continuación:

• Energía real diaria (ver post)

• Voltaje del sistema elegido

• Mes más desfavorable según consumos (se detalla mas adelante)

• Inclinación y orientación (ver post)

• Horas Sol Pico, orientación e inclinación elegidas (ver post)

• Temperatura media mensual máxima diurna.

• Ratio aprovechamiento del regulador

Energía real diaria

Se trata de la energía que es necesario generar, incluyendo las pérdidas (performance ratio) de todo el sistema (cableado, bateria, conversión DC/AC, etc…..).

Voltaje del sistema

Se trata del voltaje de configuración de todo el sistema (módulos, regulador, baterías, inversor, ..). Esto definirá el voltaje mínimo que deberán tener la serie o series de módulos, y el voltaje máximo que será limitado por la capacidad del regulador.

De su elección dependerán las características del generador fotovoltaico. También de las pérdidas y capacidad de almacenamiento, entre otras (a menor voltaje mayores pérdidas).

Los tipos de voltaje más estandarizados son los de 12, 24 y 48 Voltios CC, aunque existen otros voltajes, (36, 72, …), pero los mencionados ocupan, sin duda, la inmensa mayoría de los sistemas instalados, y es donde hay mayor oferta de material a nivel mundial.

Mes más desfavorable según consumos

Se trata de identificar el més mas desfavorable, según el uso que se le da a la instalación, para determinar las Horas Sol Pico (HSP), así como la inclinación más adecuada dependiendo de estas premisas.

En nuestro caso, identificamos el més más desfavorable como el resultado de dividir la energía media diaria mensual por las Horas Sol Pico (HSP) dia (media mensual).

Como se observa, en el ejemplo, el més de julio sería el més más desfavorable, pues se necesita más energía, aún contando con más radiación solar por día.

Inclinación y orientación

Dependiendo de la inclinación y orientación, se obtendrá unas HSP determinadas que condicionarán la potencia total del campo fotovoltaico.

Temperatura media mensual máxima diurna.

Este dato no es absolutamente necesario, pero nosotros lo utilizamos para corregir la potencia nominal del módulo en función de las temperaturas de operación (diurnas), utilizando el coeficiente de temperatura de potencia del módulo.

Ratio de aprovechamiento del regulador.

Las necesidades de potencia fotovoltaica, también dependen directamente de la eficiencia del regulador de carga. Un regulador del tipo MPPT, con eficiencias del 98-99 %, en algunos casos puede hacer que se precise de uno o varios módulos de menos (dependiendo de la dimensión del sistema) que si utilizásemos un regulador convencional del tipo PWM con eficiencias entre el 75-80 %.

Siguiendo con el ejemplo, con todos estos datos tendríamos el siguiente cuadro:

 Como se puede observar, y en base al regulador elegido (ver siguiente post), necesitamos una potencia pico de 708, 74 Wp, para una inclinación de 20 º y una desviación de la orientación de 10º hacia el este. Además contando con 5,71 HSP para el mes de Julio en la ciudad de Guadalajara (Mexico).

Con estos datos podemos elegir el módulo que mejor se nos adapte o el que esté más disponible en nuestra zona de trabajo.

Para este caso elegimos un Axitec de 230 wp, que con una configuración de 4 módulos fotovoltaicos en paralelo, cubrimos las necesidades de energía diarias en un 130%.

Y con esto quedaría diseñado nuestro campo fotovoltaico.

Como ejemplo, vamos a calcular las Horas Sol Pico para una inclinación y orientación determinadas, en la ciudad de Guadalajara (Mexico).
En nuestro caso elegimos una inclinación de 20º respecto de la horizontal y una orientación de 10º este respecto del sur.
PASO1. OBTENCIÓN DE COORDENADAS DEL LUGAR.
Para la obtención de coordenadas, podemos elegir distintos métodos. En nuestro caso elegimos la obtención de coordenadas geográficas con la aplicación google maps.
Pulsamos el botón derecho del ratón, y seleccionamos la opción “¿que hay aquí?, y en la barra de búsqueda nos aparece la latitud y longitud.
En nuestro caso tenemos:
Latitud: 20.694462º
Longitud: -103.342896º


PASO 2. DECLINACIÓN SOLAR(δ)
Debemos de conocer la declinación solar (δ), en un momento determinado del año.
En nuestro caso, elegimos el día central de cada mes  Y aplicando la fórmula siguiente, obtendremos dichos valores:

Así, pues, aplicando un día central de cada mes obtenemos la siguiente tabla:

Los valores en rojo son resultados en negativo.

Como hemos dicho en capítulos anteriores, para que una superficie reciba la radiación solar optima, tendremos que variar el ángulo de inclinación desde β = φ – δ en el solsticio de verano a β = φ + δ en el solsticio de invierno, pasando por el valor β = φ en los equinoccios.

Donde:β= Inclinación Optima
φ= Latitud
δ= Declinación
En nuestro caso obtendríamos los siguientes valores:

Mes	inclinación optima
enero	41,96
febrero	34,31
marzo	22,71
abril	10,91
mayo	1,43
junio	2,68
julio	0,47
agosto	7,47
septiembre	19,00
octubre	30,99
noviembre	40,19
diciembre	44,10

Los valores en rojo son resultados en negativo.

PASO 4. RADIACIÓN GLOBAL HORIZONTAL

Para la obtención de los datos de radiación global horizontal. Hemos de utilizar las coordenadas geográficas del punto en cuestión, y buscarla en una de las muchas bases de datos que existen.
En nuestro caso, utilizo la base de datos de la NREL-NASA con valores medios desde 1983 a 2005. Hay muchas otras bases de datos (PVGIS. Satel-light, etc…), pero yo utilizo esta por ser global y tener también los datos de temperatura media diurna, que más adelante, utilizaremos.
Así pues para una Latitud: 20.694462º y Longitud: -103.342896º tenemos los siguientes valores:
Valores en Kw/h/m2/día.

PASO 5. RADIACIÓN GLOBAL DIARIA SOBRE UNA SUPERFICIE INCLINADA Y ANGULO OPTIMO
Para la obtención de la radiación global diaria optima sobre una superficie inclinada, usaremos la siguiente fórmula.

Donde:
βopt = Inclinación Optima
Gα = Radiación global diaría
Que en nuestro caso nos da los siguiente valores:

Valores en Kw/h/m2/día.
PASO 6. OBTENCIÓN DEL FACTOR DE IRRADIANCIA (FI)
Este factor va a corregir los valores de radiación obtenidos para una desorientación de 10º hacia el este.
Utilizaremos las siguientes fórmulas.

 

Donde:
FI: factor de irradiación (sin unidades)

β: inclinación real de la superficie (º)

βopt: inclinación óptima de la superficie (º)

α: acimut de la superficie (º)

Aplicando la fórmula correspondiente (la 2ª), obtendremos estos valores:

PASO 7. OBTENCIÓN DE LAS HORAS SOL PICO DÍA (HSP/DÍA)
Multiplicando el factor de Irradiancia (FI) por la radiación global diaria para angulo optimo, obtendremos los siguientes valores:

Y estos serían los valores para la latitud y longitud donde nos hemos posicionado, y la inclinación y orientación elegidas.

Fin del capitulo.

RADIACIÓN SOLAR

figura 14

componentes: 

• Irradiancia: potencia o radiación incidente por unidad de superficie. Indica la intensidad de la radiación solar. Se mide en vatios por metro cuadrado (W/m2).
• Irradiación: integración o suma de las irradiancias en un periodo de tiempo determinado. Es la cantidad de energía solar recibida durante un periodo de tiempo. Se mide en julios por metro cuadrado por un periodo de tiempo (J/m2 por hora, día, semana, mes, año, etc., según el caso).

tabla 15

en el pasado, a lo largo de un número suficiente de años. Son diversas las entidades u organismos que miden la radiación solar y publican los resultados, en forma de atlas o bases de datos que contienen un valor para cada mes del año. Personalmente, recomiendo utilizar una sola base de datos, para evitar divergencias en los resultados. En mi caso utilizo habitualmente, la base de datos de la NASA (NREL), que, no siendo la más exacta, contiene los datos de radiación de todo el planeta.

3) Factor de irradiación (FI)

Siempre que sea posible se debe orientar la superficie del generador de forma óptima (α = 0º y βopt). Sin embargo este requisito no siempre se puede cumplir. Pueden condicionar la orientación de la superficie, la integración arquitectónica, la resistencia al viento, la acumulación de nieve, etc.

Para considerar estas pérdidas, debidas a la inclinación y orientación no óptimas, se aplica un coeficiente de reducción de la energía denominado factor de irradiación (FI) y que se calcula con las expresiones siguientes:

FI: factor de irradiación (sin unidades)

β: inclinación real de la superficie (º)

βopt: inclinación óptima de la superficie (º)

α: acimut de la superficie (º)

4) Estimación de la irradiación anual incidente sobre la superficie inclinada real Ga (α, β)

La irradiación sobre la superficie con inclinación y acimut no óptimos se calcula multiplicando la irradiación sobre la superficie con inclinación óptima por el factor de irradiación:

Ga(α, β) = FI · Ga(βopt)

Ga(α, β): valor medio anual de la irradiación global sobre superficie con inclinación y acimut no óptimos (kW · h/m²)

Ga(βopt): valor medio anual de la irradiación global sobre superficie con inclinación óptima (kW · h/m²) y acimut cero.

FI: factor de irradiación (sin unidades)

HORAS SOL PICO (HSP)

Para facilitar el proceso de calculo en las instalaciones fotovoltaicas, se emplea un  oncepto relacionado con la radiación solar, que simplifica el cálculo de las prestaciones energéticas de este tipo de instalaciones, son las “horas sol pico” (HSP).

Se denomina HSP al número de horas diarias que, con una irradiancia solar ideal de 1000 W/m² proporciona la misma irradiación solar total que la real de ese día. Este concepto se explica gráficamente en la Figura 16.

Es decir, si se dispone de los datos de irradiación solar de un determinado día y se divide entre 1000, se obtienen las HSP. Se puede deducir fácilmente que si los valores de radiación solar disponibles están expresados en kWh/m2, coinciden numéricamente con los que resultan al expresarlos en HSP.

Las horas sol pico, nos van a ayudar a conocer la energía disponible, y poder calcular el campo fotovoltaico necesario, una vez conozcamos los consumos y las perdidas del sistema, así como otros factores, que trataremos más adelante.

Para realizar un calculo de una instalación fotovoltaica aislada de la red, lo primero que debemos conocer es las necesidades energéticas de la vivienda o lugar. Es decir, el consumo eléctrico que tiene la vivienda.
En una vivienda normal los consumos son aproximadamente como refleja la siguiente tabla:

En la tabla adjunta se muestran las equivalencias de distintos tipos de bombillas:

Fuente: www.iluminaciondeled.com

Como puede observarse, los ahorros energéticos pueden ser muy importantes, por lo que se recomienda, que en toda instalación solar, sean utilizadas lamparas de muy bajo consumo.

• Aparatos: Como hemos visto en el primer dibujo, hay algunos elementos que no tienen porque funcionar con electricidad, y otros que, necesariamente son eléctricos.

Comencemos a desglosar por importancia y por necesidad eléctrica:
Frigorífico: Es una de los aparatos fundamentales, y, aunque los hay que funcionan a gas.  Creo que deben ser usados los eléctricos con alta eficiencia (Clase A++), por comodidad y menor riesgo para el hogar.
Televisor: Aparato que existe en la inmensa mayoría de los hogares.
Computador: Aparato que existe en gran cantidad de hogares.
Lavadora: Aparato cada día mas extendido.
Microondas.
Pequeños electrodomésticos: licuadora, tostadora, cargador móvil, etc…
Existen una serie de electrodomésticos que no se deben colocar en una instalación fotovoltaica aislada, a no ser que contemos con energía auxiliar (generador diésel o gasolina). Esto son lo siguientes:
Cocina vitrocerámica: Es un electrodoméstico de muy alto consumo. Puede acabar con la batería en muy poco tiempo, restando mucha energía para el resto de los consumos. Recomendable cocinar con gas o a leña, según la zona geográfica y disponibilidad.
Termo eléctrico para agua caliente: Suelen llevar resistencias de mas de 1000 watios, lo cual encarece la instalación y nos quita mucha autonomía de batería.
Horno eléctrico: Lo mismo que la vitrocerámica. Evitar a toda costa.
Aire acondicionado: Gran consumo. Mejor usar ventilador de bajo consumo. No instalar esta aparato si queremos que nuestra instalación tenga un precio asequible.
Calefacción eléctrica: No instalar este aparato, puede ser la peor inversión en una instalación off-grid.
Secadora: Solo si tenemos apoyo de generador.
Lavavajillas: Este aparato es opcional, si se instala, procurar su uso con moderación.
Bombas: Las bombas suelen tener un potente motor, que va a perjudicar por sus altos picos de potencia al resto de aparatos, además de provocar grandes picos de descarga en batería, lo cual no nos va a beneficiar. Se recomienda poner un bombeo solar, si el uso de la bomba es imprescindible.
Otros: Cualquier aparato de consumos superiores a 200-300 w, deberíamos plantear si es necesario o tenemos alguna alternativa.
 A continuación se ofrece una tabla con valores orientativos de los distintos aparatos:

Una vez tengamos claro los aparatos a utilizar y conozcamos su potencia, debemos estimar las horas de funcionamiento diario, semanal y a lo largo del año.
En primer lugar debemos de identificar nuestros consumos diarios, para conocer la energía diaria que necesitaremos en el peor de los casos.
En la siguiente tabla se muestra un ejemplo de como calcular el consumo diario:

En la tabla de definición de consumos, utilizamos la descripción del aparato, las unidades y la potencia en Watios de cada unidad. Además, tendremos que estimar las horas que se usa cada consumo al día. 
Nota: Si no tenemos la potencia (P) y tenemos la intensidad (I) en Amperios, bastará con multiplicar la intensidad por la tensión (V) para obtener la potencia  (W=I*V*cos phi), donde cos phi=1.
Seguidamente, deberemos de identificar la tensión que queremos para nuestros consumos. Es decir si queremos alimentarnos con corriente alterna (AC) o con corriente continua (DC). 
Si los consumos son muy pequeños, solamente de iluminación y poco más, se puede alimentar el sistema con corriente continua, no teniendo la necesidad de incorporar un inversor u ondulador DC/AC. Cabe añadir, que estos sistemas tienen mayores pérdidas, necesitan de mayor grosor de cableado, y tienen mayor riesgo para las personas.
Si los consumos son diarios y van más allá de la iluminación, será conveniente elegir un sistema con corriente alterna, conforme a la tensión del país donde nos encontremos (110-230 V/AC).
El rendimiento de los aparatos, va a depender de su eficiencia. Normalmente los electrodomésticos están clasificados de la A a la G. Por lo general el rendimiento estará entre el 85 y el 95 %.

Al final obtendremos una energía teórica diaria, que se obtiene de multiplicar las unidades por la potencia, por las horas/día y por el rendimiento.
Esta energía teórica, deberá multiplicarse por un factor de corrección  que explicaremos a continuación, obteniendo la energía real diaria que necesita nuestro sistema.
Calculo de rendimiento
El rendimiento de la instalación, nos va a permitir calcular la energía real diaria, mediante la obtención de un coeficiente corrector en % sobre la energía teórica. También se suele llamar “performance ratio”, y es un coeficiente que se obtiene de estimar todas las perdidas posibles. Existen multitud de variables a considerar para la estimación del rendimiento de la instalación. Al tratarse de instalaciones aisladas, y para simplificar los cálculos, yo suelo utilizar las siguientes variables:

• Coeficiente perdidas en batería: Son las perdidas ocasionadas en el proceso de carga y descarga de la propia batería.(+- 5 %).
• Coeficiente autodescarga batería: Son las perdidas de la batería en reposo.(+- 0,5 %).
• Profundidad de descarga batería: Se trata del nivel de descarga a la que sometemos a la batería, a menor profundidad de descarga mayor rendimiento.(Entre el 50 y el 80 %).
• Coeficiente perdidas conversión DC/AC: Son las perdidas ocasionadas por el inversor u ondulador, que dependerán de la eficiencia de este equipo (Entre el 5 y el 8 %).
• Coeficiente perdidas cableado: Estas perdidas dependerán de la longitud y de la sección de los cables. Habrá que dedicar un post completo a este tema, pero como norma general, podemos aplicar un 5 %.
• Autonomía del sistema: Se trata del tiempo de autonomía que dotaremos a nuestra bateria. A mayor tiempo, bateria de mayor capacidad y mas fiabilidad del sistema. Para instalaciones sin apoyo de generador auxiliar, la autonomía deberá ser entre 3 y 5 días. Para instalaciones con apoyo de generador entre 1 y 3 días.

Existen muchas variables, como las perdidas por sombras, por suciedad, por alvedo, etc… que no considero oportuno, por el momento, tenerlos en cuenta. Mas adelante se intentará hacer un post explicando estas otras variables.
También existen otras variables que si vamos a tener en cuenta, en lo referente a módulos y reguladores, pero en el momento de efectuar estos cálculos.
Con estas variables, obtenemos un rendimiento general en %, resultado de restar estas perdidas sobre un 100 %.
En la tabla adjunta, mostramos un ejemplo de como se calcula el rendimiento general:

Como se observa, obtenemos un rendimiento del 81 %, que dividido por la energía teórica, no dará la energía real diaria. (ver tabla anterior)

Ahora, necesitamos conocer los consumos semanales, mensuales y anuales.
Si nuestra vivienda o consumo, es de fin de semana, deberemos de calcular 3 días sobre 7. Si es de uso vacacional, navidades-semana santa-verano, deberemos tener en cuenta los días de ocupación semanal y mensual. Se trata, en resumen de obtener una cifra de energía mensual y anual, que nos servirá para calcular nuestras necesidades de almacenamiento, de potencia máxima, y de campo fotovoltaico.
A mi, personalmente, me gusta ponerle un porcentaje (en %) de ocupación mensual. 
Se que no es la forma más exacta, pero suficiente para una instalación aislada básica.
Como ejemplo, pongo una vivienda con uso vacacional y de fin de semana:

Como se observa, cada mes tiene un porcentaje distinto de ocupación, dependiendo del uso que se le vaya a dar.
Con estos porcentajes podemos obtener una media diaria por meses. Datos que nos servirán para cálculos posteriores.
Continuamos con el ejemplo:

Este cuadro, nos está indicando que nuestras mayores necesidades de energía son los meses de julio y agosto. Dato que nos servirá para calcular la inclinación mas optima de la instalación y las horas sol pico (HSP), además de la capacidad de almacenamiento (baterías).

Como queda patente en el post anterior, quedan muchos millones de habitantes en el planeta sin acceso a la electricidad.
Según mi parecer, una buena parte de esta masa poblacional, se abastecerá, en un futuro no muy lejano, de energía solar para producirse su electricidad.
¿Porque?

• Porque las compañías eléctricas (grandes oligopolios en general) no les llevarán sus redes a la mayor parte de esta población. Pues, en la mayoría de los casos, son núcleos diseminados y de baja renta, con lo cual los costes de las infraestructuras, su transporte y mantenimiento no serán rentables. Y los distintos gobiernos, mayormente, no apoyan al ciudadano, sino a estas grandes corporaciones.
• Porque las personas desean comunicarse y emitir-recibir información (internet, TV, etc…) y esto no es posible sin la electricidad.
• Porque hay necesidad, y cada vez mayor, de poder conservar alimentos (refrigerados o congelados) y esto no se puede llevar a cabo de una forma asequible sin la electricidad.
• Porque el conocimiento y la cultura, cada día se mueve más por la red, y a ese conocimiento es muy difícil acceder sin electricidad.
• Porque el precio de una instalación solar ha bajado de manera significativa, pudiendo acceder a estos sistemas rentas mas bajas, que, hace pocos años no se lo podían permitir.
• Porque la fabricación y distribución de los materiales necesarios para una instalación solar, a aumentado considerablemente. Estando al alcance de un mayor nº de personas y en cualquier parte del mundo.
• Porque la tecnología, junto a la fabricación de componentes y las economías de escala, avanzan más rápido que los políticos y los grandes oligopolios energéticos. Y hoy en día ya comienza a ser mas barato la electricidad generada por una instalación solar que la energía suministrada por estas compañías.
• Porque, gracias a la sociedad de la comunicación, la gente es mas difícil de influenciar y manipular, y estas formas de procurarse energía, así como muchas otras, triunfarán por si mismas.
• Porque la sociedad, se preocupa, cada vez mas, por el medio ambiente que le rodea, y estas personas, que en su mayoría viven en la naturaleza,no desean la destrucción de su hábitat, Y toda forma que generar energía que sea respetuosa con su hábitat será bienvenida.

“La energía es el elemento fundacional de la vida y como fundamento de la economía y del desarrollo social es el principal dinamizador de la evolución humana. El hombre, cuya riqueza y calidad de vida van ligadas directamente a la utilización de los recursos energéticos ha avanzado, sin embargo, en la dirección equivocada. La utilización casi exclusiva de fuentes de energía no renovables, como los combustibles fósiles, le ha embarcado en una guerra ecológica contra fuerzas, que lejos de ser enemigas constituyen la base fundamental de la vida humana.
El efecto invernadero, la contaminación del agua y del aire, el agujero en la capa de ozono, la deforestación, la desertización, el incontrolable crecimiento de población y la consiguiente pobreza son los efectos de una política energética cuyos presupuestos y prácticas están llevando al planeta al borde de la extinción.
La autodestrucción colectiva sólo es inevitable si en un plazo de tiempo muy corto se cambian los recursos energéticos tradicionales por otros inagotables e inocuos como la energía solar. Esto implica necesariamente un cambio global en la estrategia tanto política como económica que venza resistencias y prejuicios para impulsar un modelo nuevo.”

Texto traducido de la sinopsis de la obra Estrategia Solar de Hermann Scheer.

Dicho esto, vamos a abordar, que es una instalación fotovoltaica aislada de la red.
Una instalación fotovoltaica aislada de la red consta, en general, de los siguientes elementos:

• Sistema de generación: Paneles solares fotovoltaicos y estructura de sustentación.
• Sistema de almacenamiento: Batería.
• Sistema de regulación: Regulador.
• Sistema de conversión corriente continua-alterna (CC-AC): Inversor u ondulador (opcional)
• Sistema de protección para personas y equipos: Fusibles, magnetos, diferenciales, etc..
• Sistema de cableado: Interconexión de sistemas y distribución a consumos.

Opcionalmente a este esquema básico se pueden añadir:

• Sistema de generación eólica: Mini-aerogenerador.
• Sistema de generación hidráulica: Mini-turbina.
• Sistema auxiliar de generación: Generador diesel y gasolina. 

También para el calentamiento del agua, no por menos importante, se puede añadir.

• Sistema de calentamiento de agua: Captador térmico y deposito acumulación. 

Este último, entra a formar parte de los sistemas térmicos, a los cuales, por el momento no entraremos en profundidad en este blog. 

Con este esquema, quedarían resumidas las partes de una instalación fotovoltaica aislada de la red.
En próximos post, profundizaremos en cada una de las partes y se ayudará a la comprensión de una manera fácil, para que, cualquier persona sea capaz de diseñarse su propia instalación en base a sus necesidades.

ACCESO A LA ENERGIA ELECTRICA EN EL MUNDO

“Los servicios modernos de energía son cruciales para el bienestar humano y el desarrollo económico de un país, y sin embargo en todo el mundo más de 1300 millones de personas no tienen acceso a la electricidad y 2700 millones de personas carecen de instalaciones de cocina y aseos. Más del 95% de estas personas se encuentren en el África subsahariana o Asia en desarrollo y el 84% se encuentran en áreas rurales”. (Fuente International Energy Agency).

(Fuente International Energy Agency)

“La falta de acceso a servicios de energía modernos es un grave obstáculo para el desarrollo económico y social, y debe ser superada si los Objetivos de Desarrollo de los distintos países se quieren cumplir”. (Fuente International Energy Agency).

Como se observa en la anterior tabla, en el mundo existe una gran población sin acceso a la energía, que, en unos casos no se la pueden permitir por motivos económicos, y en otros casos, las grandes compañías eléctricas no llevan sus redes, por motivos de difícil acceso y rentabilidad. Estos otros grupos de población se autoabastecen de forma colectiva con pequeñas redes (microredes) o con instalaciones individuales, bien con generadores de gasóil o gasolina, o pequeñas instalaciones solares.

Hola a todos.
Este blog, con sus contenidos, pretende poner luz en aquellos aspectos de la energía solar (sobre todo la fotovoltaica) que son difíciles de entender por el público en general.
Así pués, el principal cometido de este blog será ayudar a cualquier persona a entender de una manera simple la energía solar fotovoltaica y poder calcular su propia instalación.
Siendo este un sector muy amplio, con diferentes aplicaciones. En principio nos vamos a centrar en las instalaciones aisladas de la red, pequeñas electrificaciones rurales y bombeos solares.
Comenzaremos con un primer post evaluando el estado de la energía y seguiremos con otros post de generalidades que sirvan de prologo a temas mas concretos.
Saludos cordiales

Francisco Blasco