Efectos de Sombras en Sistemas de Energía Solar


El desempeño de los paneles solares (módulos fotovoltaicos) es mejor cuando no hay sombra sobre ellos, es un hecho que una sombra proyectada en una sola parte de un panel solar compromete la salida de todo el sistema.  

Muchos sistemas solares fotovoltaicos en hogares y empresas están compuestos por arreglos de paneles solares en serie y uno o varios inversores, los paneles solares capturan la luz del sol y la convierten en corriente continua (CD) y el inversor a su vez convierte la corriente continua en electricidad de corriente alterna (CA) compatible con la red eléctrica.

La mayoría de los sistemas solares de pequeña escala oscilan entre 4 y 20 módulos fotovoltaicos, los cuales son llamados por su capacidad en kW, un ejemplo sería un sistema de 4 módulos de 250 W sería un sistema de 1 kW, otro de 20 módulos de sería un sistema de 5 kW.

Por razones técnicas relacionadas con los requisitos de voltaje del inversor, los módulos fotovoltaicos serán conectados en series, una serie podría ser un solo módulo pero por lo general tiene más. 

Vamos a suponer que una serie de paneles solares se asemeja a una tubería y la energía solar es como el agua que fluye en esa tubería.

En las series de paneles solares la sombra bloquea el flujo de electricidad, por ejemplo un árbol o un edificio que sombrea uno de los paneles de la serie, la salida de toda la serie se reducirá a prácticamente cero mientras la sombra se encuentre presente.

Si hay otra serie no sombreada en el sistema, esta serie seguirá produciendo energía como de costumbre.

Una sombra no necesariamente tiene que cubrir al panel completo, basta con que cubra una celda para reducir la salida eléctrica del panel solar y a su vez la salida completa de la serie. 

Los paneles solares vienen equipados con diodos de derivación (diodos bypass) que minimizan los efectos nocivos de las celdas sombradas, una celda sombreada sin diodos de protección se calentara hasta producir una quemadura en la celda, este daño se le conoce como hot spot.

El ángulo del sol varía durante el día y en las diferentes estaciones del año, esto puede producir sombras que no se habían identificado, se recomienda tener en cuenta estos factores en la planeación e instalación de los paneles solares, hay que recordar que un sistema libre de sombras tendrá un rendimiento óptimo. 

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