Instalación de Paneles Solares

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Una vez que ya se ha decidido optar por la tecnología que ofrecen los paneles solares, hemos realizado todos los cálculos y sabemos con exactitud la cantidad de paneles solares que necesitamos para nuestro consumo y todos los otros elementos, como acumuladores, inversor y convertidor, necesitamos empezar a analizar todo lo relacionado a la instalación de paneles solares

Algo que parece sencillo, pero no lo es, es colocar correctamente los paneles para que reciban la mayor cantidad de horas al día el impacto de los rayos solares. Además, hay que tener presente que no existan o se produzcan sombras que impidan una correcta carga de la energía solar. 

Cuando hablamos de sombra no sólo hablamos de la que pueden generar los árboles, edificios cercanos u otros objetos sino también la sombra que pueden generar los mismos paneles solares entre sí.  Si los colocamos con una inclinación diferente al grado que corresponde en algún momento del día van a producir sombras unos a otros

Es por este tema que queremos presentarte nuestro análisis y los resultados del estudio que realizamos de acuerdo a nuestra experiencia y a la de los usuarios.

¿Cómo instalar Paneles Solares? 

Para instalar un sistema de paneles fotovoltaicos en nuestra vivienda o comercio debemos tener en cuenta algunas consideraciones: 

  • Hay que tratar que el techo en el cual se van a colocar los paneles solares sea inclinado y no reciban sombra preferentemente en ninguna hora del día, tratando por sobre todas las cosas que las horas picos estén perfectamente libres y puedas y recibir el impacto de los rayos solares el dispositivo fotovoltaico; 
  • Hay que considerar una vez que ya sepas la cantidad de paneles que vas a colocar, la superficie que ocuparán las placas, es decir debes tener presente siempre el punto anterior y el área a cubrir; 

 

 

  • Tener presente que los paneles solares deben estar lo más cerca posible de la batería o bancada, ya que así se obtiene mayor eficiencia en el circuito;
  • Debes considerar el acceso a los mismos con esto queremos recomendarte que para el mantenimiento o limpieza de los paneles necesitarás tener un lugar o espacio para que puedas controlarlos verificar su correcto funcionamiento; 
  • Tienes que tener presente todas aquellas normas gubernamentales en las cuales protegen el paisajismo del lugar en donde se instalarán estos paneles; 
  • Una vez que están todos los paneles interconectados se procederá a pedir autorización a CFE para que ellos verifiquen la correcta instalación y puedan cambiar el medidor tradicional que se poseía en la vivienda por uno bidireccional.

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Una vez que ya se han cumplido con todos los pasos mencionados previamente, estamos en condiciones de proceder a realizar nuestra instalación fotovoltáica. Para ello vamos a tener en cuenta los siguientes tips: 

  • Tenemos que procurar tener todos los materiales y las herramientas necesarias que se necesitan para la instalación estos materiales incluyen los soportes para montarlo y los rieles; 
  • Hay que delimitar el área o la zona en la cual se va a realizar la obra del montaje de los paneles; 
  • Es el momento de colocar firmemente los rieles sobre el techo asegurando que estén paralelos y no dañen la estructura o belleza de las tejas o cualquier otro producto en el cual se ha revestido el techo de la vivienda; 
  • Una vez instalado los rieles se va a colocar unas cintas autoadhesivas de neoprenos para que los paneles no se muevan y permanezcan siempre en su sitio; 
  • Tener cuidado con la colocación de las pletinas para la sujeción y la placa fotovoltaica; 

 

 

Ahora estamos en condiciones de empezar la conexión o la bajada hacia la vivienda, para ello siempre tratamos de tener cerca la batería porque dependerá del largo de los cables que vamos a utilizar, por ejemplo: 

  • Para 8 metros de distancia entre el panel y la batería necesitaremos 4 mm2, de 12 a 20 m de distancia cambiaremos los requerimientos los cables por 10 mm2. 

Ya dentro de la casa nuestro voltaje será de 12 v y en este momento vamos a hacer la bajada con 4 mm2 y conectando las bajadas a los artefactos eléctricos con 2,5 mm2

Para realizar un trabajo eficiente y seguro, es recomendable usar canaletas autoadhesivas que tapen los cables para que no se noten dentro de la casa y tengan un mejor acabado Debemos tener presente que la instalación de paneles solares no se puede realizar de cualquier manera, ya que existe la norma NOM-001-SEDE-2012, la cual se dedica a especificar las Instalaciones Eléctricas.

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¿Cómo orientar los Paneles Solares? 

La radiación solar varía de acuerdo a los diferentes lugares del mundo y también a la época del año en donde se encuentre, es decir no es lo mismo la radiación solar en verano que en otoño o invierno. 

Entonces surge un problema que no es menor ¿cómo orientar los paneles solares? Y además de su orientación, ¿cuál será la inclinación que necesitaremos? de acuerdo a nuestro techo, lugar de México y qué clase de uso le daremos.

Para conseguir la mayor captación de luz y poder obtener el máximo de los rendimientos solares es necesario que la inclinación y la orientación de estos captadores solares estén orientados para que se pueda obtener la mayor cantidad de impacto directo de rayos solares en la temporada. 

La orientación óptima se conseguirá orientando los paneles solares hacia el norte geográfico utilizando una brújula determinando a través de la hora del día en la cual se puede tener la mayor exposición solar. 

 

 

Por otra parte, para saber la inclinación óptima primero tenemos que determinar el uso

  • Si será diario 
  • Su utilización será para temperaturas bajas en invierno o para el verano, ya que el sol a través del movimiento que tiene la Tierra no ilumina de la misma manera de acuerdo a las estaciones. 
  • Podemos tener también un uso estacional en alguna época, ya sea verano o invierno 
  • Y también los fines de semana de todo el año. 

Existe un método para saber cuál es el grado óptimo de inclinación, el cual se obtiene de un sistema de la NASA. Nosotros utilizaremos otro tipo de metodología, la que también posee  unos estándares que nos indican según la latitud donde estemos ubicados el ángulo de inclinación que tenemos que poner nuestro sistema fotovoltaico:

 

 

  • Si nos encontramos en un lugar en donde la latitud está entre 0° a 15° la inclinación de los paneles solares deberá ser de 15° 
  • Si estamos en un lugar en donde la latitud es de 15° a 25°, el ángulo de inclinación de nuestro panel fotovoltaico debe ser igual a la latitud del lugar.
  • Por otro lado, si nos encontramos en un lugar con una latitud de 25° a 30°, la inclinación de los paneles solares será igual a la latitud del lugar más 5°
  • Si la latitud es de 30° a 35° la inclinación de los paneles solares será igual a la latitud más 10°
  • Entre 35° a 40 ° de latitud, la inclinación de los paneles fotovoltaicos será igual a la latitud más 15°
  • Y en los lugares con latitud de 40° se tendrán que aumentar 20º grados más.

¿De dónde podremos obtener la latitud del lugar en donde vamos a instalar nuestro sistema de paneles?, fácilmente la respuesta es de algún GPS o de Google Maps.

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¿Cómo conectar Paneles Solares a un Inversor? 

Un inversor es un dispositivo indispensable en cualquier sistema de paneles fotovoltaicos, ya que se encarga en transformar la corriente alterna que generan los paneles solares en corriente continua, la cual es la necesaria para que puedan funcionar los electrodomésticos que existen en nuestros hogares. 

Un inversor es una pieza clave en una instalación fotovoltaica ya que con el mismo se produce la energía que realmente nos interesa para poder vivir sin contaminar nuestro medio ambiente

Para la instalación de un inversor es necesario tomar en cuenta las siguientes recomendaciones:

  • Es necesario identificar todos los circuitos eléctricos que tenemos en nuestra casa o negocio, y corroborar su correcto funcionamiento, especialmente si te cuentan con distintos circuitos, por ejemplo, para iluminación exterior, interior, equipos especiales, etc.
  • Debemos colocar el inversor en la pared en un lugar que sea seco y que no pueda recibir calor de manera directa.
  • Instalamos en este momento una llave térmica o un disyuntor que trabaje directamente con el inversor. 
  • Para ubicar las baterías, es recomendable hacerlo en lugares deben ventilados y frescos. Se deben evitar aquellos ambientes en donde se pueda producir un aumento de temperatura y genere un mal funcionamiento de los acumuladores. 

 

 

  • Las baterías o bancada se deben instalar en un lugar que sea plano y liso para que no existan inconvenientes futuros. 
  • Este es el momento de establecer las conexiones entre el inversor y las baterías en dónde conectaremos la línea de salida alterna del inversor con fusibles de 1000 VDC en los polos positivos y negativos justo antes del inversor
  • Colocamos ahora la conexión de la línea que traen los paneles solares con un regulador externo (si es que decidimos tenerlo) a las baterías y a continuación conectamos la entrada de las baterías PV+ y PV- con la línea de los paneles. 
  • Revisamos que todo funcione correctamente verificamos que las baterías funcionan con el fusible que pusimos y tenemos que comprobar también que las baterías cargan con respecto a los paneles. 
  • Controlado todo esto verificamos que los aparatos que poseemos en el hogar funcionen correctamente.

¿Cómo conectar Paneles Solares a una Batería? 

Para conectar el inversor a las baterías vamos a necesitar realizar los siguientes pasos, teniendo siempre presente que deben estar lo más cerca posible el inversor de las baterías para producir un óptimo funcionamiento. 

También te recomendamos que no estén ubicadas en lugares de mucho calor ya que el mismo daña la vida útil de éstas y su rendimiento disminuye. 

Los pasos a seguir son: 

  • Desmontamos la tapa de conexiones del inversor, aquí podremos observar todas las conexiones que tiene el inversor tanto de entrada como de salida de las baterías, de la electricidad de la vivienda. 
  • Aquí observaremos un interruptor que es una tecla que tiene que estar siempre cerrado durante el proceso de instalación
  • Quitamos los embellecedores si corresponden al modelo que hemos adquirido, introduciéndolos en los cables que giran en la batería 
  • Conectamos el cable negativo en la conexión NEG- del inversor y enroscamos 

 

 

  • Repetimos el mismo paso para la entrada POS+ teniendo presente ajustar el tornillo que sujeta y aprieta el cable conectar 
  • Recomendamos conectar primero los cables en el inversor y posteriormente en la batería 
  • El siguiente paso será conectar los cables del panel solar, uniendo los cables positivos en la entrada PV+ y el negativo del panel en la entrada PV- 
  • Ahora introducimos el cableado de la red en la entrada AC INPUT, si tenemos un cableado externo como por ejemplo la red doméstica colocamos este terminal en la entrada superior AC OUTPUT 
  • Cerramos las tapas del inversor y procedemos a accionar la tecla del interruptor.

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¿Cómo conectar Paneles Solares en Serie? 

Conectar los paneles solares no es un tema menor, pues ya que lo que buscamos en estas conexiones es obtener la mayor cantidad de energía y la mayor tensión posible al mismo tiempo. 

Para esto tenemos que aclarar previamente, los paneles solares poseen módulos con conectores positivos y otros negativos la unión entre cada uno de ellos hará que se mejore tanto la cantidad de energía o la tensión de trabajo. 

Existen tres clases de conexiones una conexión en paralelo, una conexión en serie y una conexión mixta o híbrida en la cual se trata de obtener las mayores ganancias en cuanto a la atención y a la corriente. 

 

 

En esta parte de nuestro post hablaremos de la conexión en serie. 

Para conectar los Paneles Solares en Serie se recomienda colocar los cables en cada uno de los extremos positivos de los paneles, es decir los paneles solares fotovoltaicos estarán conectados entre sí por sus extremos positivos. Esto genera obtener la misma cantidad de energía, pero se disminuye un poco la tensión.

¿Cómo conectar Paneles Solares en Paralelo? 

Para conectar los paneles solares en paralelo tendremos que unir cada uno de los paneles con un cable que vaya del extremo positivo del primer panel al extremo negativo del siguiente panel

Este panel se unirá al siguiente en su extremo positivo y así sucesivamente hasta poder unir todos los paneles.  En otras palabras, una conexión en paralelo significa unir un panel de su extremo positivo al extremo negativo del siguiente panel y así hasta terminar con todos. 

 

 

El resultado que obtenemos con este trabajo es que la tensión de energía se mantiene constante pero la potencia disminuye

Existe, como te dijimos anteriormente, un sistema de conexión mixto en el cual se utilizan las mejores ventajas de la conexión en serie con las mejores ventajas de la conexión en paralelo. Si bien no existe un cálculo preciso de cómo utilizar cada uno de ellos dependerá del ingeniero o persona que realice la instalación para obtener los mejores réditos.

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Estructuras y Soportes para Paneles Solares 

Para establecer la estructura y soporte de los paneles solares tenemos que tener en cuenta cuál es la forma más adecuada para soportar el peso del sistema,  siempre enfocados en la necesidad del acceso de los componentes para una futura sustitución

Tenemos que elegir el material más apropiado para la estructura priorizando que sean siempre lo más pequeña y liviana posible. Siempre tendremos que tener presente que ésta estructurada estará a la intemperie y puede sufrir castigos climáticos. Nuestro objetivo es que todos esos maltratos climáticos no perjudiquen el normal funcionamiento de los paneles. 

Dentro de los materiales más usados para diseñar una estructura son el aluminio y el acero inoxidable.

Herramientas para Instalar Paneles Solares 

Dentro de las herramientas que necesitaremos para la instalación de un equipo fotovoltaico vamos a mencionar las siguientes: 

  • Llaves torx 
  • llaves hexagonales 
  • Llaves combinadas 
  • Llaves rache 
  • Martillo 
  • Martillo de hule 
  • Juego de destornilladores tanto Philips como plano 
  • Llave de expansión o también llamada llave francesa 
  • Llaves de pipa 
  • Llave vise grip 
  • Pinzas pelacables, cortacables, de extensión y de punta 

 

 

  • Pistola de silicona 
  • Pinzas para terminales MC4, terminales huecos y terminales aislados 
  • Ensambles de conectores MC4 
  • Juego de brocas para concreto y para metal 
  • Taladro 
  • Pistola de aire caliente 
  • Amoladora 
  • Multímetro 
  • Amperímetro 
  • Medidor de radiación solar 
  • Medidor de inclinación

¿Cuánto cuesta instalar Paneles Solares? 

Los precios para la instalación de paneles solares dependen de diversos factores como por ejemplo la calidad que poseen los materiales, las dimensiones de la obra, la duración de la misma, y la accesibilidad que se tenga al lugar de la instalación.

Se estima que la instalación de 6 paneles solares tiene un precio promedio de $38.000 mxn en México.

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