Módulos fotovoltaicos: tamaños y rendimientos

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Los tamaños y potencias de los distintos módulos fotovoltaicos varían mucho en función de la aplicación. Desde módulos manejables destinados únicamente a mantener el funcionamiento de una cámara hasta grandes módulos para campos fotovoltaicos, pero también aplicaciones marítimas u otras aplicaciones exigentes.

Cuestión de espacio

Además de las aplicaciones para sistemas fotovoltaicos o centrales eléctricas de balcón, donde el espacio no es especialmente importante, los propietarios de autocaravanas suelen encontrarse en un dilema a este respecto, ya que el espacio escasea, al igual que la electricidad. En la mayoría de los casos, no se dispone de toma de tierra y el ruidoso generador no es algo a lo que uno quiera someterse a sí mismo o a los demás. Así que la única opción es instalar un módulo fotovoltaico en el tejado.

Sin embargo, ya hay varias trampillas en el techo, ventiladores, rejillas de ventilación, antenas de satélite, etc., que compiten por el espacio con un módulo fotovoltaico. Queda libre un área rectangular de 175 x 120 cm.

Debe ser suficiente.

Bueno, como siempre, todo es relativo: en verano, en climas meridionales y soleados, con un cielo despejado y un sol radiante, puede ser suficiente. Sin embargo, en las latitudes de Alemania o más al norte, el sol está cada vez más bajo y no casi vertical, como en las regiones meridionales. El módulo fotovoltaico se coloca plano sobre el tejado y, por tanto, sólo es más eficiente cuando la luz es vertical.

Determinación de los requisitos

Para saber si el "debe ser suficiente" cubre realmente la demanda, tiene sentido calcular qué consumidores demandan qué potencia y durante cuánto tiempo.

Incluso una batería grande sirve de poco si la energía consumida no puede ser sustituida por la radiación solar. En algún momento, la batería se agotará. Sin luz solar, tendrás que esperar mucho tiempo hasta que vuelva a estar medio lista para su uso.

Más aún si no se trata de una batería LiFePo4, sino de una batería AGM. Mientras que una batería LiFePo4 puede utilizar alrededor de 95 % de su capacidad, una batería AGM se conforma con 50 % de su capacidad nominal y entonces ya se considera que necesita cargarse.

La batería sólo debe considerarse como un amortiguador entre la energía entrante y la saliente si quieres evitar un apagón de la batería.

El tamaño aporta rendimiento

Los módulos fotovoltaicos generan energía con células individuales, Oblea electricidad a partir de la radiación solar. Cuantas más células tenga un módulo, más electricidad generará, pero también más grande será.
Por lo tanto, el tamaño posible de un módulo fotovoltaico es, en última instancia, el factor limitante en cuanto a la energía generada.

• 380 .. 400 W - 1767 x 1041 mm - 60 obleas - 1,84 m²
• 520 .. 540 W - 2094 x 1134 mm - 84 obleas - 2,37 m²
• 540 .. 560 W - 2278 x 1134 mm - 91 obleas - 2,58 m²
• 695 .. 720 W - 2384x 1303 mm - 112 obleas - 3,11 m²

Los módulos que generan electricidad en ambos lados ofrecen una solución. bifacial módulos fotovoltaicos. La ganancia de energía en la cara posterior depende de la altura de montaje y del sustrato: una superficie pintada de blanco o incluso un espejo garantizan un aumento significativo de la energía de hasta 30 % de rendimiento adicional.

¿Qué hacer?

Si no tiene la suerte de que le dé mucho el sol, la batalla por mantener la batería cargada puede convertirse rápidamente en una carrera contra el sol. Algunas personas han instalado soportes en el techo que les permiten inclinar y girar el módulo individualmente. Otros colocan módulos "portátiles" junto a su autocaravana y los apoyan contra la carrocería en un ángulo adecuado. Aparte de que estos módulos no se fabrican en serie, sino que se producen en pequeñas cantidades y, por tanto, son más caros, no todo el mundo quiere hacer el esfuerzo de disponer de espacio para guardarlos mientras viaja, y tampoco quiere prescindir de la carga solar durante el viaje.

Solución alternativa

Por eso es importante buscar alternativas de instalación que maximicen la superficie y, por tanto, también el rendimiento. En épocas de granizo intenso, ni las aseguradoras ni los propietarios se alegraron cuando las piedras de granizo destrozaron las cúpulas de plástico relativamente finas de las ventanas del tejado y crearon un involuntario baño de pies en el interior.

Entonces, ¿por qué no instalar uno o dos grandes módulos fotovoltaicos en toda la superficie del tejado, de delante hacia atrás, sobre las trampillas abiertas?

La distancia de 14 ... 16 cm del tejado también garantiza una ventilación trasera perfecta de los módulos. Con los módulos bifaciales, la distancia es suficiente para aprovechar la luz reflejada por el tejado y aumentar el rendimiento. Y en caso de granizo, los módulos protegen de daños las sensibles trampillas del tejado: una situación en la que todos los implicados salen ganando en todos los aspectos. Y la pérdida de luz es muy limitada, sobre todo teniendo en cuenta que las ventanas laterales suelen ser las que más luz ganan. Otra ventaja: ¡las trampillas pueden permanecer abiertas incluso bajo la lluvia!

Saber cómo ...

Sólo el montaje de los módulos, la elevación, requiere cierto esfuerzo constructivo, lo que es de agradecer para un cerrajero experto.
Como idea: tome dos placas angulares de aluminio de 3 mm de grosor como perfil en L. Las placas triangulares estabilizadoras se sueldan a intervalos adecuados. El lado corto del perfil en L se utiliza para la fijación al techo del vehículo, el lado largo para sujetar el marco del módulo fotovoltaico, que se atornilla a ras de la parte superior de la chapa de aluminio con tornillos V2A o, más sencillamente, se remacha.
Si además prestas atención a la aerodinámica, dota al perfil de un alerón con un ángulo de unos 30 ... 40°, que desvíe el viento hacia arriba pero le permita pasar entre los dos perfiles situados debajo de los módulos (a efectos de refrigeración).
Si quieres un aspecto elegante, puedes pintar los perfiles con pintura en polvo del color del coche.

¿Utilizar la energía eólica?

Muchas personas que se han enfrentado al problema de no poder cargar su batería de forma fiable y suficiente con la luz del sol ya han pensado en esto.

Por último, existen aerogeneradores verticales que pueden suministrar rangos de energía de 240 W o incluso de hasta kW.

Varios aspectos hablan en contra: en primer lugar, los sistemas, incluso en el diseño pequeño, siguen teniendo un buen metro de altura y, por tanto, están menos predestinados para su instalación en casas móviles, incluso si se mantiene por debajo de una altura permitida de 4 m.

La siguiente deficiencia es que los datos utilizados con fines publicitarios suelen representar valores máximos que se alcanzan a velocidades del viento de 72 km/h (20 m/s), pero que sólo pueden lograrse en el mar o al circular por autopistas. Por tanto, a la velocidad habitual del viento de 5 m/s en el centro de Alemania, el rendimiento se aproxima a 0,0 W. Aparte de que las velocidades del viento medidas se registran a una altura de 10 metros. Ahí es donde la cosa se pone tensa en el techo del coche...

Y por último, pero no por ello menos importante, las vibraciones del sistema deben absorberse para evitar daños en la carrocería, por no hablar del correspondiente desarrollo del ruido.

Sí, el viento a grandes altitudes es ciertamente capaz de suministrar grandes cantidades de energía, pero rara vez viajamos a esas altitudes en autocaravana 😉 Así que, una bonita idea, pero desgraciadamente no es práctica.