Un sistema fotovoltaico es un conjunto de elementos que transforman la radiación del sol en energía eléctrica de generación limpia. Requiere de uno o varios inversores que convierten la tensión eléctrica en corriente directa, que entrega un arreglo de paneles solares a tensión en corriente alterna y poder interconectarla a la red de suministro eléctrico de CFE. Esto a grandes rasgos es un generador fotovoltaico.
El artículo 690 aplica a sistemas eléctricos de energía solar fotovoltaica (FV), incluidos los arreglos de circuitos, inversores y controladores. Estos sistemas pueden ser interactivos con otras fuentes de producción de energía eléctrica o autónomos, con o sin almacenamiento de energía eléctrica, como baterías, además pueden tener salidas de utilización de corriente alterna o de corriente continua para distintas cargas, y usarlo de forma directa.
Un arreglo es un ensamble de módulos o paneles con una estructura y bases de soporte, sistema de orientación y otros componentes, según se necesite, para formar una unidad de generación de energía eléctrica de corriente continua, conectada al inversor que cambia una entrada de corriente continua en una salida de corriente alterna. Los inversores también pueden funcionar como cargadores de baterías que emplean la corriente alterna o directa de otra fuente, para realizar esta función.
Otro tipo de controlador es el conocido como de desviación de carga, que regula el proceso de carga de una batería, desviando la potencia del sistema de almacenamiento a las cargas de corriente alterna o de corriente continua, o a la red de suministro de CFE. Lo anterior es posible observarse de mejor forma en el siguiente diagrama.
Al ser un sistema eléctrico, debe considerarse siempre la protección y el elemento que asegure que la energía no circulará en sentido contrario cuando se presente una falla; de esto se hablará más adelante.
Ver también: ¿Cómo funcionan las celdas solares?
La instalación tiene que hacerse de tal forma que los conductores del sistema solar fotovoltaico no se encuentren en las mismas canalizaciones, charolas porta-cables, cables, cajas de salida, cajas de empalme o accesorios similares, como conductores, alimentadores o circuitos derivados de otros sistemas no fotovoltaicos, a menos que los conductores de los distintos sistemas estén separados por una división. Cuando esto no sea posible, la NOM permite ubicarlos juntos, siempre y cuando los conductores estén agrupados e identificados en todos los puntos de conexión, terminación y empalme; lo anterior aplica tanto al sistema o sistemas fotovoltaicos, como las salidas y entradas del inversor.
El siguiente video nos habla sobre la forma de hacer la selección y el cálculo de los conductores para los sistemas fotovoltáicos:
Un caso especial es cuando se tiene más de un sistema fotovoltaico cuyos conductores se instalan en la misma canalización, charola o porta-cable; en este caso los conductores de cada sistema deben ser agrupados por separado realizando un amarre en un punto y el siguiente a no más de 1.80 m, repitiendo esto en toda la longitud del cable, como se indica en la figura.
En el lugar donde se conecta el inversor y se interconecta a la red, debe colocarse un cartel indicando que hay tensión peligrosa y posible daño físico al contacto.
Otro aspecto importante en el diseño del sistema fotovoltaico es la selección de las protecciones y materiales, en este sentido el cálculo de la tensión máxima. La tabla 690-7 indica los factores de corrección de la tensión de salida del arreglo fotovoltaico. En esta ocasión no incluimos en este artículo dicha tabla debido a que presenta un error, sin embargo se deja la referencia para ser consultada. Este factor se aplica a la tensión medida en las terminales de salida sin carga, o como se conoce también a circuito abierto.
Hasta aquí dejaremos el tema por esta ocasión; en una próxima entrada hablaremos de la forma en que se calculan los circuitos y protecciones del sistema fotovoltaico.
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