Primero resuelve el ejemplo. Para tu instalación identifica documento y página de cada dato; conserva como pendiente lo que no puedas justificar.
Clase 13 de 21
Clase 13. Comprueba paneles e inversor antes de combinarlos
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Contenido
Atención
Abre las fichas del panel y del inversor. Voc es la tensión del panel sin una carga conectada; Isc, su corriente de cortocircuito de referencia. Son datos de diseño, no una invitación a hacer esas pruebas por tu cuenta. Vmp e Imp son la tensión y corriente en el punto de máxima potencia.
Idea clave
En serie se suman tensiones. En paralelo se suman corrientes. Por eso no puedes añadir paneles o ramas sin revisar los límites. La ventana MPPT indica las tensiones en las que el inversor puede seguir el punto de máxima potencia; el máximo absoluto de entrada y la tensión de arranque son límites diferentes.
Ampliar ilustración El frío suele aumentar Voc y el calor suele reducir Vmp. Usa temperaturas de célula justificadas para el lugar y los coeficientes correctos de la ficha. Las condiciones de ensayo STC incluyen 25 °C de célula, no simplemente 25 °C de aire. Si falta el coeficiente de Vmp, no copies el de Voc: una parte del cálculo quedará pendiente.
Ampliar ilustración En el ejemplo ficticio de la herramienta, cada panel tiene Voc de 48 V a la referencia y 52,704 V en el frío estudiado. Diez en serie llegan a 527,04 V; doce, a 632,448 V, por encima del máximo de 600 V del ejemplo. El rango de cinco a diez supera las comprobaciones de tensión indicadas, pero aún hay que revisar corrientes, potencia, conexiones y todos los componentes.
Guarda cómo se reparte cada string entre seguidores y entradas, los límites de las fichas y los resultados. Aquí haces una primera comprobación de paneles e inversor; completa los límites de cables, conectores y protecciones con las clases 16–18 antes de comprar. Hasta entonces la configuración sigue siendo parcial.
Ampliar ilustración Ver el cálculo
| Dato | Qué significa y por qué importa |
|---|---|
| Voc | Tensión en circuito abierto: se usa para comprobar el máximo de tensión. No es la tensión habitual de trabajo. |
| Isc | Corriente de cortocircuito: dato de diseño y comprobación de límites. No es una invitación a cortocircuitar el panel para medirla. |
| Vmp e Imp | Tensión y corriente en el punto de máxima potencia: Pmp ≈ Vmp × Imp. |
| STC | Condiciones de referencia: irradiancia 1.000 W/m² y temperatura de célula 25 °C, entre otras condiciones del ensayo. No significa «día soleado a 25 °C de ambiente». |
| Coeficientes térmicos | Indican cuánto cambia cada magnitud con temperatura. No confundas coeficiente de Pmax, de Voc y de Vmp. |
| Ventana MPPT | Intervalo de tensión donde el inversor puede buscar el punto de máxima potencia. La ventana a potencia nominal puede ser más estrecha. |
| Tensión de arranque | Condición adicional para empezar a funcionar; no sustituye la ventana MPPT ni garantiza arranque con cualquier irradiancia. |
Serie: se suman las tensiones, no las corrientes. Paralelo: se suman las corrientes, no las tensiones. No mezcles longitudes o características de strings en un mismo seguidor sin comprobar lo que admite el inversor. El número de conectores no demuestra por sí solo cuántos MPPT independientes hay.
El frío suele elevar Voc. El calor suele reducir Vmp. Por eso necesitas comprobar máxima tensión en frío y mínima tensión de trabajo en caliente, no dividir simplemente el máximo del inversor entre Voc a 25 °C.
Con coeficientes expresados en %/°C:
Voc(T) = Voc_STC × [1 + (βVoc/100) × (T − 25)].
Vmp(T) = Vmp_STC × [1 + (βVmp/100) × (T − 25)].
Isc(T,G) ≈ Isc_STC × [1 + (αIsc/100) × (T − 25)] × (G/1000).
La última expresión es un modelo simple de corriente, no sustituye factores de diseño, bifacialidad o instrucciones del fabricante. Para Imp se necesita su coeficiente o un máximo de funcionamiento documentado. Si no tienes βVmp, no lo inventes copiando βVoc o el coeficiente de Pmax: podrás comprobar el límite Voc, pero no completar la ventana de funcionamiento.
Las temperaturas de diseño deben corresponder al emplazamiento y al módulo. No uses −10/70 °C como constantes para toda España: aquí son datos de un ejemplo ficticio. Los márgenes adicionales también deben declararse como decisiones de diseño, no como una exigencia universal del REBT.
Ejemplo resuelto de tensión
Módulo ficticio de 400 W: Voc=48 V, Vmp=40 V, Imp=10 A, Isc=10,5 A; βVoc=−0,28 %/°C; βVmp=−0,35 %/°C. Temperaturas de célula de cálculo: −10 y 70 °C. Inversor ficticio: máximo DC 600 V, ventana MPPT 160–500 V, arranque 200 V. Se reserva un margen voluntario del 5 % sobre el máximo DC: 570 V. Se supone que otros componentes no imponen un máximo menor y que las tolerancias de tensión son cero únicamente en este ejemplo.
Voc_frío = 48 × [1 + (−0,0028) × (−35)] = 52,704 V.Vmp_calor = 40 × [1 − 0,0035 × 45] = 33,7 V.Vmp_frío = 40 × [1 + 0,0035 × 35] = 44,9 V.- Por Voc:
Nmax = floor(570/52,704) = 10. - Por MPPT inferior:
Nmin = ceil(160/33,7) = 5. - Por MPPT superior:
floor(500/44,9) = 11; domina el límite anterior de 10. - Comprobación simplificada de arranque en caliente:
Voc_calor = 41,952 V; con cinco módulos,5 × 41,952 = 209,76 V ≥ 200 V. Esto no simula el arranque con poca luz.
Resultado por tensión: 5–10 módulos en serie. Todavía hay que comprobar corriente, potencia, conectores y límites de todos los componentes. Diez módulos dan Voc en frío de 527,04 V; once, 579,744 V, que supera el margen elegido; doce, 632,448 V, que supera incluso el máximo absoluto del inversor.
El ratio DC/AC es potencia de paneles a STC / potencia nominal AC del inversor. Ocho paneles de 400 W con un inversor de 3 kW dan 3,2/3 = 1,0667. No hay un ratio universal obligatorio ni una promesa de producción: el máximo admitido se consulta en el equipo; el recorte de potencia se estudia con el perfil de producción.
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Práctica y comprobación
Comprueba lo que has entendido
Piensa tu respuesta y abre la explicación para comprobarla.
1. «¿Diez paneles en serie multiplican la corriente por diez?»
Ver respuesta y explicación
No: se suman tensiones; la corriente es común a esa rama.
2. «¿Puedo usar βVoc como βVmp?»
Ver respuesta y explicación
No: describen variaciones de magnitudes diferentes.
Fuentes y enlaces
Vídeo: Clase 13. Comprueba paneles e inversor antes de combinarlos
Lee Voc, Isc, Vmp e Imp en la ficha, entiende qué suma la serie y el paralelo, y comprueba frío, calor, ventana MPPT y arranque.
Audio de la clase
Reproducir audioTranscripción del audio
Antes de combinar paneles e inversor, abre sus fichas. La tensión en circuito abierto, llamada Voc, sirve para comprobar máximos. La corriente de cortocircuito, Isc, es otro dato de diseño: no es una invitación a provocar un cortocircuito para medirla. La tensión y la corriente en el punto de máxima potencia se llaman Vmp e Imp. Son valores distintos de los anteriores. Las condiciones de ensayo incluyen veinticinco grados de célula, no simplemente veinticinco grados en el aire. Un string es un grupo de paneles conectados en serie. En serie se suman tensiones; en paralelo, corrientes. Comprueba qué combinaciones admite cada seguidor del inversor. Contar conectores no te dice cuántos seguidores independientes tiene el equipo. El frío suele elevar la tensión en circuito abierto; el calor suele reducir la tensión de trabajo. Por eso debes comprobar los extremos térmicos, la ventana de seguimiento y el arranque. No basta con comparar tensiones a veinticinco grados. Usa los coeficientes correctos y temperaturas justificadas para tu lugar. Si falta un dato, no copies el de otra magnitud. Revisa también corriente, potencia, conectores y límites de los demás componentes. Un rango válido por tensión todavía no valida toda tu configuración.