Inicio » Tutoriales » Como conectar las placas solares

Como conectar las placas solares

Recibimos muchas cuestiones del tipo “como conectar las placas solares en serie o paralelo para sacar la máxima potencia”, o “como conectar las placas solares para obtener el mayor rendimiento”.

La respuesta es simple: Solo hay una forma de conectar bien las placas solares! Y por supuesto, la potencia es la misma independientemente de si se conectan en serie, en paralelo o en serie paralelo.

La potencia no cambia dependiendo de la conexión de las placas solares.

La potencia se rige según la fórmula P = V x I; donde la potencia es constante. Por lo tanto si incrementamos la tensión (V) bajará la corriente (I) y viceversa, pero la potencia será la misma. Veamos un ejemplo real:

Placa solar de 12V y 150W con las siguientes características:

Potencia en el punto de máx. potencia (Pmax) 150Wp
Tensión en circuito abierto (Voc) 22,6V
Tensión a potencia máxima (Vmpp) 18,2V
Corriente de cortocircuito (Isc) 8,7A
Corriente a potencia máxima (Impp) 8,25A

Podemos comprobar que a potencia máxima de funcionamiento: Vmpp: 18,2V x Impp: 8,25A = 150,15Wp

Si tenemos 2 placas solares de 150Wp tenemos un total de 150wp x 2 = 300Wp y como vamos a ver a continuación la potencia no varía independientemente de como las conectemos.

Si las conectamos en serie: (sumamos las tensiones y la corriente se mantiene)

  • Vmpp: 18,2V x 2 = 36,4V
  • Impp: 8,25A
  • Potencia total: Vmpp: 36,4V x Impp: 8,25A = 300,3Wp
Conexión serie placas solares

Si las conectamos en paralelo: (sumamos las corrientes y la tensión se mantiene)

  • Impp: 8,25A x 2 = 16,5A
  • Vmpp: 18,2V
  • Potencia total: Vmpp: 18,2V x Impp: 16,5A = 300,3Wp
Conexión paralelo placas solares

Como conectar bien las placas solares

Con regulador PWM

Calculo del regulador PWM necesario

Los reguladores PWM simplemente se encargan de controlar las tensiones de carga de las baterías. No son capaces de modificar la tensión de trabajo de las placas solares, por lo tanto las placas solares funcionarán siempre a la tensión de la batería.

Si la batería de la instalación solar es de 12V: Las placas solares tienen que ser de 12V y muy importante 36 células solares. La única forma de conectar las placas solares de 12V con baterías de 12V es conectando las placas solares en paralelo. De esta forma el conjunto de placas solares funcionará con una tensión lo más cercana posible al punto de máxima potencia de este tipo de placas solares.

Si la batería es de 24V: Podemos poner grupos de 2 placas solares de 12V y 36 células conectadas en serie para formar placas de 24V y 72 células solares, o utilizar placas solares de 24V y 72 células solares. De nuevo, cada grupo de placas en serie o placas solares de 24V y 72 células solares solamente se podrán conectar en paralelo para trabajar a la tensión más cercana al punto de máxima potencia de este tipo de placas solares.

No sobrepasar nunca la corriente de carga máxima del regulador PWM.

No utilizar placas solares de 60 células con reguladores PWM. Placas solares de 24V que no lo son

Con regulador MPPT

Calculo del regulador MPPT necesario

Los reguladores MPPT son capaces de separar la tensión de trabajo de las placas solares o grupo de placas solares de la tensión de la batería. Este característica hace posible que las placas solares trabajen siempre en su punto de máxima potencia independientemente de la tensión a la que esté la batería.

Hay 5 factores que debemos tener en cuenta para saber como conectar las placas solares a los reguladores MPPT:

1.- Máxima corriente de carga. La corriente de carga es la corriente que irá desde el regulador MPPT hacia la batería. NO es la corriente que sale del grupo de placas solares. Para calcularla dividiremos la potencia del generador fotovoltaico entre la tensión de la batería.

Por ejemplo: 3 placas solares de 250Wp son 750Wp, para una batería de 24V la corriente de carga será: 750Wp / 24V = 31,25A. En este caso se puede utilizar un regulador solar MPPT de 30A o superior. En caso de que utilicemos un MPPT inferior, éste limitará la corriente de carga al máximo soportado por el regulador solar.

Si la batería fuese de 12V tendríamos: 750Wp / 12V = 62,5A. En este caso sería necesario un regulador solar MPPT de 60 amperios. Por lo tanto, cuanto mayor sea la tensión de batería mejor porque necesitaremos reguladores más pequeños.

2.- Máxima tensión Vmax. del regulador MPPT. Los más utilizados son Vmax: 100V y Vmax: 150V

  • Con reguladores Vmax: 100V podremos conectar máximo 2 placas solares de 60 células en serie.
  • Con reguladores Vmax: 150V podremos conectar máximo 3 placas solares de 60 células en serie.

Si utilizas placas solares de 36 células o 72 células solares. Mucho ojo con las tensiones de circuito abierto Voc de las placas. Si se sobrepasa el valor Vmax del regulador solar MPPT se dañará. Los reguladores solares MPPT fueron diseñados para ser utilizados con placas solares de 60 células, por lo tanto con estas placas son muy fáciles de configurar. En cambio con placas solares de 36 o 72 células es más difícil de cuadrar la conexión para no superar la Vmax del regulador.

3.- Lo ideal es trabajar a la máxima tensión posible en el campo fotovoltaico.

Cuanto mayor sea la tensión del campo fotovoltaico menor será la corriente, (no confundir la corriente del campo fotovoltaico con la corriente de carga de la batería, ya que en los reguladores MPPT no es la misma). La ventaja es que la sección de cables será menor y tendremos menos pérdidas en los cables por calentamiento. Además podremos situar las placas solares a mayores distancias del regulador solar.

Así pues, si el generador fotovoltaico trabaja a 60V la corriente será la mitad que si trabaja a 30V. Si el regulador solar lo permite será mejor trabajar a 90V.

4.- Las placas solares de una misma cadena deben ser iguales. Y las cadenas deben ser iguales.

Si una cadena está formada por 2 placas solares en serie, las demás cadenas deberán ser del mismo número de placas solares. Las placas solares en serie suman tensiones y las cadenas en paralelo suman corriente al campo fotovoltaico.

Por lo tanto solamente podremos formar conjuntos así:

  • 2 placas solares: 2 placas conectadas en serie (Vmpp: 60V)
  • 3 placas solares: 3 placas conectadas en serie  (Vmpp: 90V)
  • 4 placas solares: 2 cadenas paralelo de 2 placas en serie (Vmpp: 60V)
  • 6 placas solares: 2 cadenas paralelo de 3 placas solares en serie (Vmpp: 90V)
  • 6 placas solares: 3 cadenas paralelo de 2 placas solares en serie (utilizar la anterior configuración si el regulador lo permite) (Vmpp: 60V)
  • 8 placas solares: 4 cadenas paralelo de 2 placas solares en serie (Normalmente no se pueden poner más de 3 placas solares en serie) (Vmpp: 60V)

Nota: los inversores con MPPT son capaces de trabajar con 200V a 600V formados por conjuntos de 9 hasta 20 placas solares en serie. Los reguladores solares MPPT para instalaciones con baterías normalmente permiten 100V o 150V máximo.

5.- La tensión del campo fotovoltaico debe ser al menos 2,5V superior a la de la batería en todo momento.

No podremos configurar un campo fotovoltaico que trabaje a 30V con una batería de 24V, ya que la batería debe llegar a 28,8V para cargar al 100% y el campo fotovoltaico tendrá una tensión de trabajo insuficiente para un funcionamiento perfecto.

CONCLUSIÓN

Antes de comprar las placas solares necesitas saber si el kit solar llevará un regulador solar MPPT o un PWM, si la tensión de baterías será a 12V, 24V o 48V.

Tienes dudas? deja un comentario y te las resolvemos.

Acerca de Jorge Insa

Soy un apasionado de la tecnología y la naturaleza, si juntas las 2 descubres todo un mundo de posibilidades con las energías renovables. Y como todos tenemos que trabajar, yo lo hago siguiendo una idea bien clara, la sostenibilidad del planeta. Mis esfuerzos están dirigidos a promover, divulgar y concienciar a la gente en el uso de energías alternativas por un futuro sostenible.

2 Comentarios

  1. cesar

    hola: tengo un sistema de 4 placas de 250 w en 24 V, 2 en serie y 2 en paralelo, es decir 48 v con 500w, con un controlador de carga MPPT de 60 A en 12, 24 y 48 v, tengo 6 baterias de 12 v en tres grupos 2 x12 serie y 3 X 24 paralelo de 200ah cada bateria. un inversor de 24 v onda pura de 2500w conectados a las baterias. me conentaron que al tener los paneles en 48 v, todo mi sistema deberia ser en 48 v, segun yo el regulador de carga es el que controla la distribucion de la energia a mis baterias, si mis baterias requieren 24 v, es le entrega el controlador, independiente que este recibiendo 48 v. ¿ estoy en lo correcto?. saludos

    Excelente el sitio.

    • Jorge Insa

      Hola César, gracias por tus comentarios.
      4 placas solares de 250W ( 60 células) no son de 24V. Las placas solares de 24V son las de 72 células solares:
      Placas solares de 24V que no lo son
      Las placas solares de 60 células trabajan en su punto de máxima potencia a Vmp: 30V aprox. Mientras que las de 72 células trabajan a Vmp:37V aprox.

      CONFIGURACIÓN
      1) Por lo tanto una configuración 2 serie 2 paralelo sería:
      250W x 4 = 1000Wp
      Vmp: 60V
      Imp: 16A (8A x 2 conectadas en paralelo)
      Conectado a un regulador MPPT de 60A -OK

      2) 6 baterías de 200Ah y 12V conectadas en 3 cadenas paralelo de 2 en serie lo que equivale a:
      24V (2x12V en serie) y 600Ah (3 x 200Ah de paralelo) capacidad total 14,4kWh

      3) inversor 24V y 2500W

      CONCLUSIONES
      1) El generador fotovoltaico es correcto, la corriente de carga batería sería:
      1000Wp / 24V = 41,7A de carga. (el regulador admite hasta 60A) – OK

      2) La configuración de baterías es mejorable.
      No conectar baterías en paralelo
      Ahora ya no puedes hacer nada ya que todo el sistema tiene que estar a 24V, pero para el futuro cuando tengas que cambiar las baterías intenta que estén todas en serie.
      Tienes 14,4kWh de baterías a 24V, para hacer esa capacidad con baterías serie sería:
      *Nota: No especificas si la capacidad de las baterías está expresada en C10, C20, C100…
      Significado capacidad baterías en C100, C20 o C5

      Opcion 1) Batería estacionaria de 600Ah a 24V (total 14,4kWh). Formada por 12 elementos de 2V conectados todos en serie:
      2 de estas en serie (si tus baterías son C100) Batería estacionaria Hoppecke 6 OPzS 420 de 630Ah en C100 (esta batería es de 630Ah en C100 y 468Ah en C10)
      2 de estas en serie (si tus baterías son C10) Batería estacionaria Hoppecke 6 OPzs 600 de 900Ah en C100 (esta batería es de 900Ah en C100 y 686Ah en C10)

      Opción 2) baterías de 6V de 600AH conectadas en serie: como las rolls
      El modelo S-605 6V de 605Ah (si tus baterías actuales son 200Ah en C100)
      El modelo 6CS-21P 6V de 963Ah (si tus baterías actuales son 200Ah en C10)

      Baterías rolls de 6V

      3) Sobre tu pregunta.
      Estás en lo cierto tú. Los reguladores MPPT son capaces de separar la tensión de trabajo del campo fotovoltaico de la tensión de las baterías. Por lo tanto, el MPPT varía constantemente la tensión de las placas solares para que trabajen siempre un su punto de máxima potencia (en torno a los Vmp: 60A de tu configuración), internamente cambia esa tensión para realizar la carga de las baterías.
      Por eso la tensión y corriente del campo FV es Vmp: 60V e Imp: 18A y la tensión y corriente de carga de batería serán V: Vbat e Icarga: 41,7A (máxima)
      Puedes leer estos artículos para ampliar tus conocimientos:
      Cálculo del regulador solar MPPT necesario
      Calcular la sección de los cables de un kit solar con regulador solar MPPT
      Saludos

Deja un Comentario

Tu dirección de email no será publicada. Required fields are marked *

*

Mediante el envío de mis datos personales confirmo que he leído y acepto la Política de Privacidad