Qué es una caja de combinación en un sistema solar fotovoltaico?

La energía fotovoltaica (FV) se define como la conversión de luz en electricidad. Esto se logra mediante materiales semiconductores que presentan un efecto fotovoltaico. Un conjunto fotovoltaico, también conocido como panel solar, es un conjunto interconectado de módulos solares.

¿Cómo funciona una caja combinadora solar?

Para generar suficiente energía para satisfacer adecuadamente las necesidades de un hogar o negocio, estos módulos deben conectarse entre sí para formar un conjunto.

En un sistema fotovoltaico de gran tamaño, varios módulos solares se conectan en cadena. Esto aumenta los niveles de voltaje, haciéndolos ideales para el inversor. Posteriormente, se combinan varias cadenas de módulos solares. Esto multiplica las corrientes de salida de cada cadena, aumentando así los niveles de entrada para el inversor.

Los combinadores de paneles solares fotovoltaicos (también conocidos como cajas de conexión de paneles solares, cajas de conexión de CC o cajas de conexión fotovoltaica) se utilizan frecuentemente para conectar varios paneles solares (o cadenas de paneles) a un único bus. Básicamente, son cajas de conexiones diseñadas específicamente para los tipos de cableado que se encuentran en los sistemas fotovoltaicos.

¿Para qué sirve una caja combinadora solar?

La función de la caja combinadora es combinar la salida de múltiples cadenas solares. La salida de las entradas con fusible se fusiona en un solo cable que conecta la caja al inversor, y cada conductor de cadena se conecta a un terminal del fusible.

Es similar a una caja de conexiones, que es un recinto eléctrico que conecta de forma segura varios cables a través de diferentes puntos de entrada. Para la conexión al inversor, una caja combinadora solar combina la salida de múltiples cadenas de módulos fotovoltaicos.

Una caja combinadora solar incluye hardware de monitoreo de cadenas, dispositivos de protección contra sobretensiones y desconectores o disyuntores de CC para brindar protección contra cortocircuitos y rayos. Facilita la conexión de su sistema de paneles solares.

Componentes comunes en las cajas de combinación solar

1. Fusible fotovoltaico

Generalmente, se refiere a la combinación de portafusibles y núcleo fusible, similar a un interruptor automático, que desconecta el circuito correspondiente en caso de sobrecorriente o cortocircuito. Suelen utilizarse como terminales de entrada en circuitos fotovoltaicos. Si el fusible se quema o se funde al superarse su capacidad nominal, debe reemplazarse según sea necesario.

2. Interruptor de CC

En la caja combinadora solar, los interruptores automáticos o seccionadores de CC se utilizan siempre para desconectar o aislar un circuito manualmente, o bien para abrir y desconectar automáticamente un circuito en caso de cortocircuito o sobretensión. Suelen utilizarse como salida de circuitos fotovoltaicos.

3. Dispositivo de protección contra sobretensiones de CC

La protección contra sobretensiones es una parte pequeña de una instalación fotovoltaica, pero es una parte que no se puede ignorar. Los dispositivos de protección contra sobretensiones de CC (SPD) protegen los equipos eléctricos sensibles del sistema fotovoltaico contra sobretensiones que pueden reducir su vida útil y, en ocasiones, provocar fallos.

4. Barra conductora

Una barra colectora es una tira o riel metálico conductor con múltiples puntos de conexión. Esto permite integrar numerosos cables entrantes en un solo componente. El cable saliente también se conecta a la barra colectora, asegurando así la conexión entre las partes entrantes y salientes. El uso más común de las barras colectoras es para combinar los cables de tierra o negativos de los paneles solares.

5. Una regleta de terminales

Es similar a una barra conductora, aunque generalmente está construida de material compuesto ABS en lugar de metal.

6. Conectores fotovoltaicos

Los conectores fotovoltaicos se utilizan en aplicaciones de energía solar para conectar paneles solares en conjuntos. El tipo de conector solar más común es el MC4. Por supuesto, también se utilizan prensaestopas PG en las cajas de combinación solar.

7. Recinto

La caja física donde se instalan los componentes del combinador se denomina carcasa. Esta caja suele estar fabricada en material PV o ABS, tiene un diseño IP65, es impermeable, antipolvo y resistente a los rayos ultravioleta.

¿Dónde se debe instalar una caja combinadora solar?

La caja de conexiones debe ubicarse entre los módulos solares y el inversor.

Generalmente, la caja combinadora solar debe instalarse en una pared orientada al norte, donde haya sombra. Esto ayuda a limitar la cantidad de luz solar directa que recibe, lo que puede mejorar tanto la eficacia como la vida útil de los componentes de la caja.

Además, al ofrecer más espacio para trabajar durante la instalación y el mantenimiento, las cajas de mayor tamaño facilitan mucho el cableado en campo.

Conclusión

La caja de combinación fotovoltaica es una parte indispensable e importante del sistema de generación de energía solar fotovoltaica. Integra componentes de corriente continua (CC) que brindan una protección eficaz para el lado de CC del sistema solar y, al mismo tiempo, facilitan la conexión de los paneles solares, lo que reduce considerablemente el tiempo y el costo de instalación.

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