Porque Solar?

 

A unos tantos millones de kilómetros de distancia hay una central de energía que produce

alrededor de 3.86e33 ergs, o 386 billones de billones de mega-vatios por segundo ....gratis! Todos conocemos esta central; Nuestro Sol! Entonces, porque no usar esta energía abundante de manera útil para tener luz en la casa, calentar agua y hasta cocinar la comida?  

 

Bueno, obviamente puede parecer mas fácil conectarse a la red publica (con excepción de una casa o cabaña en un sitio remoto)! Pero hay que tomar en cuenta que a causa de un creciente déficit energético a nivel mundial estamos entrando a un tiempo mas inseguro y cada vez mas costoso en cuestión a la electricidad! (Se ha fijado últimamente en el continuo incremento del costo por Kwh en sus recibos de luz?). Podemos empezar a cambiar poco a poco a un suministro de luz solar con un sistema escalable o con interconexión (sistema con conexión a la red publica con posibilidad de “vender” una eventual sobreproducción del sistema solar a la CFE), e ir creciendo con el tiempo hasta cubrir todas las necesidades de la casa.

 

En este sitio ofrecemos sistemas y componentes seleccionados bajo el criterio de calidad sencillez y efectividad.

 

En seguida algo de información básica acerca de los distintos componentes que le puede ayudar a entender y evaluar un sistema solar:

 

Panel Solar o Panel Foto-Voltaico (FV)

 

Hay tres tecnologías principales para la producción de celdas foto-voltaicas:

A las primeras dos se refiere como poli-cristalina y mono-cristalina. En el proceso de su producción se cortan rebanadas delgadas de un cristal creado de silicio con distinto crecimiento cristalino. Las celdas mono-cristalinas son ligeramente mas eficiente con un tamaño un poco mas pequeño, que en su turno reduce el tamaño del panel.

 

La tercera tecnología es la de película delgada o celdas amorfas. A diferencia de las celdas de silicio sólido estos paneles se crean con un deposito de silicio a vapor. Las celdas de este tipo son mas baratas pero también menos eficiente. Los de color café padecen de un defecto que se conoce como efecto “Staebler-Wronski” en cual la eficiencia de la conversión del panel se degrada por hasta 20% en la primera exposición a la luz! La ultima generación de celdas de película delgada se conoce bajo el nombre CIGS (Copper Indium Gallium (di)Selenide). La eficiencia promedia de estas celdas (10%-15%) es mas bajo que la de celdas de silicio sólido (20%-24%) pero su ventaja esta en un costo mas bajo.

        

 

Una diferencia importante en que fijarse es la tolerancia mínima de los vatios que produce el panel. Paneles mas baratos (o mas viejos) pueden tener una tolerancia de +/-10-15%, lo que significa que un panel de 130 vatios en ciertas circunstancias solamente produce 115 vatios efectivos para cargar las baterías! Los paneles de ultima tecnología que ofrecemos aquí, tienen una tolerancia de +/- 3%!

 

Inversor

 

El inversor convierte la corriente DC que viene del banco de baterías en corriente AC (120V). Hay dos tipos en el mercado; los que producen corriente de onda sinusoidal modificada y los de onda sinusoidal pura. Los primeros son mas económicos y trabajan bien para aplicaciones básicas de una casa o cabaña.

Los de onda pura se recomiendan para el uso con aparatos mas sensibles como TV’s de plasma, impresoras láser, equipo médico, algunas lavadoras automáticas (particularmente todas de carga frontal!) y electrónica en general que requiere de una corriente muy pura y estable. De hecho los inversores de onda pura aportan una corriente de calidad superior a la que viene de la red publica! Los beneficios en usar onda pura son: Motores trabajan mejor, televisores y equipo de audio no presentan interferencia tanto visual como audible hay menos fallas con el uso de computadoras y electrónica, o en palabras sencillas; los componentes eléctricos y electrónicos se desgastan menos.    

Aparte existen inversores con un cargador integrado que se pueden usar en conjunto con una planta de luz o con una conexión a la luz publica. Estos inversores tienen un switch que cambia automáticamente al detectar corriente AC, para usar esta energía para la carga de las baterías y/o de la casa. Esto es interesante en cuando se quiere operar maquinaria “pesada” de vez en cuando pero la adquisición de un equipo solar del tamaño adecuado no es factible. Se prende el generador (o la conexión a la luz publica) según necesidad y al mismo tiempo se aproveche su uso para la carga de las baterías.

 

12V contra 24V

 

Sin importancia del sistema que se escoge, un panel de por ejemplo 100 Watts siempre aporta 100 Watts (tanto en sistemas de 12V como de 24V). La ventaja de un sistema de 24V es la de menos ineficiencias. Mientras que el poder es el mismo en 12V o 24V, el consumo (amperaje) de las aplicaciones de 24V se reduce a la mitad! En respeto a los alambres usados hay menos perdida en un sistema de 24V en los alambres ya instalados o se pueden usar alambres de un diámetro mas pequeño. Por ejemplo; Si tiene un alambre con una resistencia de 0.2 Ω (AWG #10 de 30 metros, ambos vías), la perdida con 12V seria (8) ^ 2 * 0.2 = 13W, mientras que con 24V la perdida seria (4) ^ 2 * 0.2 = 3W. Eso es una gran diferencia!  El aspecto del consumo reducido puede ser significativo en el uso de refrigeradores y bombas de agua que trabajan con 24V!   

La ventaja de 12V es, que el sistema es escalable con menos paneles y baterías a la vez. Un sistema de 12V puede ser ampliado con un panel de 12V y dos baterías de 6V mientras que un sistema de 24V necesita dos paneles de 12V y cuatro baterías de 6V.

Una desventaja del sistema de 24V es, que casi no existen focos para este tipo de corriente!

 

Cuantos vatios tiene que producir el Inversor (continuo y máximo) ?

 

Eso por supuesto depende del consumo de todos los aparatos y focos (ahorradores) que estén prendidos en un solo momento. También hay que tomar en cuenta que algunos motores eléctricos consuman al arrancar mas del doble (algunas lavadoras hasta cinco veces!) de energía por unos segundos! Hay que fijarse en el poder máximo o surge power en inglés, que puede aportar un inversor por un tiempo corto!

Si usted tiene una conexión a la red publica y quiere cambiar a solar, puede ver en su recibo de luz el consumo bimestral que necesita cubrir el sistema solar. Si no hay recibo tal vez un amigo tiene una casa conectada a la red con un consumo similar al que usted va tener y le puede servir de referencia. Aquí en México tenemos la ventaja de tener muchos días de sol, lo que reduce la necesidad de tener que escoger un sistema mas grande para cubrir los días nublados.  

Para una casa chica/mediana o una cabaña un inversor que produce entre 1000 y 2500 vatios continuo, por lo general es suficiente y puede incluir el uso de focos, estéreo, computadora, licuadora y eventualmente (con banco de baterías adecuado) hasta una lavadora y un refrigerador pequeño de 12 o 24 voltios.

Toma en cuenta que el uso frecuente de aplicaciones de alto consumo como: refrigeradores, microondas, bombas y calentadores de agua, estufas, herramientas eléctricas y secadoras etc. requieren sistemas mas grandes o pueden descargar el banco de baterías muy rápido!

 

Inversor barato contra Inversor caro

 

Tal vez ya se haya preguntado porque un inversor de la misma capacidad puede costar hasta mas del doble que otro! Aparte de la calidad hay dos razones para esto:

1. Un inversores de onda sinusoidal pura por lo general cuesta alrededor del doble de uno de onda sinusoidal modificada.

2. La mayoría de los inversores procedentes del mercado asiático trabajan con frecuencia alta. Estos inversores están construidos con una tecnología que usa varios transformadores pequeños (foto), lo que permite un costo menor en su fabricación, pero implica normalmente una resistencia de carga y un poder máximo (surge power) menor.

Los inversores mas robustos trabajan con frecuencia baja, usando transformadores grandes que permiten una mayor resistencia para carga pesada (por ejemplo necesario con el uso de lavadoras etc.) y un mayor poder máximo. Así que un aparato de frecuencia baja que otorga 2500W puede pesar mas de 20 Kg, mientras que el mismo aparato de frecuencia alta solamente llega a pesar alrededor de 8 Kg:

 

 

                                              

 

 

 

 

 

 

                                              

 

 

 

Marcas reconocidas para inversores (frecuencia alta y baja) de onda sinusoidal pura y modificada: Exeltech, OutBack-Power, Xantrex/Trace, Samlex, Powermaster, Steca Vector y Cobra.

 

Controlador de Carga

 

Como lo dice el nombre, estos son los aparatos que controlan la carga del banco de baterías. La ultima generación de cargadores trabaja con MPPT o maximum power point tracking, en inglés = seguidor del punto máximo de poder, que hace que su sistema solar trabaje con el mas alto rendimiento posible. Entre otros factores estos cargadores toman en cuenta el nivel actual de la carga y estado/edad de las baterías. La eficiencia de carga se aumenta hasta por un 30%!

 

Batería

 

Hay diferentes tipos de baterías y de distinto voltaje. Las baterías mas usadas para el uso en sistemas solares son las de 6 voltios. La opción económica es la batería para carritos de Golf (LTH). Tienen una vida promedia de 5-7 años y generalmente una garantía de 3 años. Baterías para coches están diseñadas para una descarga máxima de 20% y recarga inmediata. Por eso no están tan duraderas como baterías de ciclo profundo. A veces el banco de estas baterías tiene que ser reemplazado en unos pocos años!

Las baterías Surrette-Rolls de ciclo profundo que ofrecemos aquí son especialmente diseñadas para el uso pesado en sistemas solares y descargas profundas de 50%. De todos modos cualquier banco de baterías no debe de ser descargada por mas de 50% para asegurar una larga vida. Las baterías Surrette son de excelente calidad y se conocen como el “Cadillac” de las baterías. A primera vista parecen mas caros pero dependiendo del modelo ofrecen una vida de hasta 20 años y una garantía de entre 7 - 10 años!

       

Protección del sistema

 

Es aconsejable proteger el sistema con una trampa para relámpagos. La vida de las baterías se puede alargar con la instalación de un aparato (“Desulfator” en inglés) que inhiba el crecimiento de cristales de azufre en las placas de la batería a través de un pulso eléctrico.