Una instalación aislada fotovoltaica es aquella que no está conectada a la red eléctrica. De tal forma que, toda la energía generada por las placas solares se consume directamente. Y, por lo general, estos sistemas se encuentran en áreas donde el acceso a la electricidad está restringido. A continuación, vamos a ver en profundidad este tipo de instalaciones.
Elementos de una instalación aislada fotovoltaica
Además de los comunes de las instalaciones fotovoltaicas aisladas y las conectadas a la red, existen una serie de elementos completamente necesarios para su funcionamiento:
- Acumuladores de energía eléctrica. Se encargan de almacenar la energía generada por las placas solares en los momentos de bajo consumo, para que puedan ser utilizados en los momentos de demanda energética.
- Reguladores de carga. Son los encargados de que, tanto el proceso de carga como la descarga de los acumuladores, estén siempre dentro de las correctas condiciones de funcionamiento.
- Inversores de corriente continua a corriente alterna. Son los encargados de convertir la energía en forma de corriente continua, que se obtiene en el panel solar, a corriente alterna. Esto es necesario ya que la mayor parte de los electrodomésticos que utilizamos requieren de corriente alterna.
Configuración habitual
La configuración más habitual de las instalaciones aisladas fotovoltaicas para hogares es la formada por los paneles solares, el regulador de carga, las baterías y el inversor. Sin embargo, otra configuración básica y habitual en instalaciones solares aisladas es la de bombeo solar. Esta está compuesta por los paneles, pequeños equipos y la bomba, en la que se bombea agua cuando hay sol, sin necesidad de conexión a la red.
Funcionamiento de una instalación solar aislada
El funcionamiento de las instalaciones solares aisladas es bastante sencillo. En primer lugar, los paneles fotovoltaicos producen energía en forma de corriente continua durante las horas de radiación solar. Después, esta energía pasa al regulador de carga. Si existen necesidades energéticas en el momento, la energía se dirige al inversor solar que, como ya hemos comentado, éste se encarga de convertir la corriente continua en corriente alterna para poder utilizarla.
Si no vamos a consumir la energía en ese momento, ésta pasa a las baterías solares, donde permanecerá hasta que la necesitemos.
Aplicaciones de las instalaciones aisladas fotovoltaicas
Las principales aplicaciones de las instalaciones solares aisladas son:
- Electrificación de viviendas y edificios. Principalmente para iluminación y electrodomésticos de bajo consumo.
- Alumbrado público. Podemos observar pequeñas instalaciones aisladas en semáforos o farolas.
- Aplicaciones agrícolas y ganaderas. Se puede utilizar en la iluminación de naves, invernaderos, refrigeración, automatización de ventanas, etc. Además tienen protagonismo en zonas rurales. Y es importante en países en desarrollo, ya que tiene un bajo costo de instalación y mantenimiento.
- Bombeo y tratamiento de aguas. La bomba de agua solar comienza a funcionar directamente durante las horas del día cuando los paneles solares tienen suficiente energía. Este sistema se utiliza en jardines donde el agua se lleva a un depósito, pozo o piscina, que se llena y permite el riego cuando es necesario. También se puede conducir a los abrevaderos del ganado, para transportar agua entre tanques o implementarse para abastecer de agua a industrias o viviendas.
- Telecomunicaciones. Las antenas de radio y televisión, los equipos telefónicos, las antenas y estaciones de transmisión de datos, como las estaciones meteorológicas, pueden operar con energía solar fotovoltaica aislada.
- Señalización y comunicaciones. Es un recurso económico utilizado en señales de advertencia en carreteras, aeropuertos y ciudades, plataformas petrolíferas, túneles, vallas publicitarias, etc.
- Actividades recreativas. Equipamientos para marquesinas y zonas de ocio, carga de baterías para caravanas y barcos, etc.
Estas instalaciones se utilizan principalmente en aquellos lugares donde no hay acceso a la red eléctrica y es más económico instalar un sistema fotovoltaico que tender una línea con el punto de consumo. La electricidad generada se utiliza para autoconsumo.
Dimensionamiento de una instalación solar aislada
Calcular el correcto dimensionamiento de una instalación solar aislada es fundamental para asegurar su vida útil y un correcto funcionamiento. Además, es importante que las placas solares generen excedente de energía, para que las baterías no se sobrecarguen y no haya déficit de energía.
También es necesario que el cálculo del kit solar necesario para la instalación aislada lo haga un técnico o ingeniero cualificado que pueda estudiar los factores más importantes. Estos son:
- Consumo energético. Quizás sea el factor más importante. Se debe considerar el tamaño de la localización, las necesidades energéticas y todos los dispositivos que van a necesitar de electricidad.
- Ubicación de la instalación. Hay que valorar el número de horas pico que tendrá el lugar al año. Y cuál es la posible orientación de las placas solares para un rendimiento más óptimo.
Ventajas y desventajas
Las instalaciones aisladas fotovoltaicas tienen las siguientes ventajas:
- No dependen de elementos externos para suministrar energía.
- El coste directo del kilovatio hora de energía es cero.
- Son sostenibles y respetuosas con el medio ambiente. No requiere de un generador ni de costes en combustible, y no produce emisiones.
- La instalación es sencilla y cómoda.
- Se puede almacenar la electricidad y consumirla posteriormente, cuando sea necesaria.
- No requiere de ningún permiso ni acuerdo con propiedades colindantes. Esto evita problemas con vecinos y retrasos en la instalación.
- Es posible aumentar la instalación en el futuro si así lo requieren las demandas energéticas.
Pero también tienen ciertas desventajas:
- Dependencia de la variación de la radiación solar recibida. La radiación solar que recibirá el panel fotovoltaico depende del horario solar, de la posición del Sol en las distintas horas del día y épocas del año y de la climatología. Pero en realidad, esta desventaja es algo que ocurre con cualquier tipo de instalación fotovoltaica.
- Es necesario un sistema de acumulación de energía. El acumulador permite utilizar la energía en aquellas horas que los paneles fotovoltaicos no generan electricidad. Disponer de acumuladores encarece ligeramente la instalación. Las instalaciones conectadas a la red no tienen este inconveniente ya es posible abastecerse de ella cuando sea necesario y, a su vez, tener un contrato de compensación de excedentes donde poder ceder la energía no consumida en horas de sobreproducción.
- Si las baterías dejan de funcionar, el usuario se queda sin electricidad. Tendrá que reemplazar la batería para volver a tener electricidad, ya que no puede acceder a la red eléctrica.
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