Imaginen un escenario en el que todas las luces de su casa se apagan en el momento en que una bombilla se quema.la configuración del cableado de los paneles solares afecta directamente la estabilidad y la eficiencia de un sistemaEste artículo proporciona un análisis basado en datos de las conexiones en serie versus paralelas, sus ventajas y desventajas, y cómo optimizar las configuraciones para obtener el máximo rendimiento.
1La diferencia fundamental entre las conexiones en serie y paralelas
Los paneles solares, al igual que las baterías, tienen terminales positivos y negativos. La forma en que estos terminales están conectados determina el voltaje y la corriente del sistema, lo que a su vez afecta el rendimiento general.
Conexión en serie: Aumenta el voltaje, la corriente permanece constante
En una conexión en serie, los paneles solares están unidos como una cadena: el terminal positivo de un panel se conecta al terminal negativo del siguiente, formando un circuito continuo.
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Características clave:El voltaje total es igual a la suma de los voltajes de los paneles individuales, mientras que la corriente permanece igual.
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Aplicaciones:Las conexiones en serie se utilizan principalmente para aumentar el voltaje para cumplir con el umbral mínimo de funcionamiento de un inversor.
Conexión paralela: Aumenta la corriente, el voltaje se mantiene constante
En las conexiones paralelas, todos los terminales positivos se unen entre sí, al igual que todos los terminales negativos, generalmente a través de una caja combinadora.
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Características clave:La corriente total es igual a la suma de las corrientes individuales del panel, mientras que el voltaje se mantiene constante.
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Aplicaciones:Las conexiones paralelas aumentan la salida de corriente sin exceder los límites de voltaje del inversor, lo que permite una mayor generación de energía dentro de la capacidad actual del sistema.
2Análisis comparativo: rendimiento frente a fiabilidad
La elección entre conexiones en serie y paralelas implica compensaciones en eficiencia, confiabilidad y compatibilidad con los componentes del sistema.
Los controladores de carga: MPPT vs. PWM
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Controlladores MPPT (seguimiento del punto de potencia máximo):Se ajustan dinámicamente el voltaje y la corriente para maximizar la potencia de salida, por lo que son ideales para configuraciones de serie de mayor voltaje.
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Controlladores de PWM (modulación del ancho de pulso):Estos controladores más simples y de menor costo regulan el voltaje a través del conmutador, lo que los hace efectivos para configuraciones paralelas de menor voltaje.
Confiabilidad: tolerancia a fallas
Las conexiones en serie son vulnerables a fallas de un solo punto, si un panel funciona mal, todo el circuito se interrumpe.ya que cada panel funciona de forma independiente.
3Estrategias de cableado basadas en inversores
Los inversores dictan las configuraciones de cableado de los paneles solares, ya que convierten la energía CC en energía CA para uso doméstico.
Inversores de cuerdas: configuraciones híbridas en serie paralelas
Los inversores de cuerda requieren rangos de voltaje específicos mientras imponen límites de corriente.
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Requisitos de tensión:La mayoría de los paneles solares de silicio tienen un voltaje de circuito abierto alrededor de 40V. Los inversores de cuerda suelen operar entre 300V-500V, lo que requiere 8-12 paneles en serie.
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Expansión del sistema:Para sistemas más grandes, se pueden en paralelo varias cadenas de serie para cumplir con los requisitos de voltaje mientras se mantiene dentro de los límites de corriente.
Microinversores y optimizadores: alternativas flexibles
Los microinversores o optimizadores conectados a los paneles individuales permiten una optimización independiente de la potencia.
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Optimización independiente:Cada panel funciona con la máxima eficiencia, incluso bajo sombreado o orientaciones variables.
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Escalabilidad:Los sistemas pueden ampliarse panel por panel sin restricciones de correspondencia de voltaje.
4. Serie vs. paralelo: resumen de las ventajas y desventajas
| Características |
Serie |
En paralelo |
| Válvula de tensión |
Aumentos (suma de los paneles) |
Constante (equivalente a un solo panel) |
| En la actualidad |
Constante (equivalente a un solo panel) |
Aumentos (suma de los paneles) |
| Tolerancia a las fallas |
Bajo (una sola falla interrumpe el circuito) |
Alto (funcionamiento independiente) |
| Compatibilidad con el inversor |
Ideal para inversores de cuerda |
Mejor para microinversores |
| Diseño del sistema |
Requiere una correspondencia de voltaje |
Una expansión más flexible |