Una instalación solar fotovoltaica es un sistema donde cada subsistema cumple una función específica y tiene requisitos de seguridad propios. Este texto desarrolla los componentes indispensables, su dimensionado, las protecciones obligatorias y las buenas prácticas para asegurar rendimiento, seguridad y durabilidad.
Mantenemos y reforzamos las referencias útiles: el artículo sobre protección IP, el catálogo general y el acceso a Solera. Además, añadimos enlaces internos a familias y contenidos relacionados para profundizar en cada componente.
Resumen rápido
| Elemento | Función principal | Protecciones clave | Puntos de vigilancia |
|---|---|---|---|
| Módulos fotovoltaicos | Convertir la irradiación solar en energía eléctrica DC | Pararrayos/SPA DC, puesta a tierra, cable PV H1Z2Z2-K | Orientación, sombras, tensión de string dentro de ventana MPPT |
| Regulador de carga (sistemas con baterías DC) | Optimizar y proteger la carga de baterías | Fusibles gPV, seccionador DC, SPD tipo 2 | Elección MPPT vs PWM, compatibilidad V/I y curva de carga |
| Baterías | Almacenar energía para uso diferido | BMS, fusibles DC, ventilación según química | Profundidad de descarga, ciclos, temperatura |
| Inversor | Convertir DC en AC para la instalación interior | SPD AC, DDR, magnetotérmico | Dimensionado DC/AC, anti-isla, rendimiento |
| Cuadros de protección DC/AC | Seguridad de bienes y personas | Seccionador DC, fusibles gPV, SPD tipo 2, DDR | Elección de IP, rotulación, selectividad |
1) Módulos fotovoltaicos / Paneles solares
Los módulos fotovoltaicos son la superficie captadora. Se agrupan en strings (conexión en serie) que deben aportar una tensión compatible con la ventana MPPT del inversor y una intensidad acorde a secciones de cable y protecciones.
Dimensionado básico: definir la potencia pico objetivo, el número de módulos por string y garantizar que la tensión en circuito abierto respete los límites del inversor en extremos térmicos. Gestionar sombras, orientación e inclinación para maximizar rendimiento estacional. Una ligera sobredimensión DC frente a la potencia AC del inversor ayuda a mejorar el comportamiento con baja irradiancia.
Cableado y protecciones: cable fotovoltaico H1Z2Z2-K, conectores compatibles (tipo MC4), SPD DC en generador y puesta a tierra de estructuras. Alojar estas protecciones en envolventes con IP acorde al ambiente. Consulta envolventes y cajas estancas en el catálogo.
2) Regulador de carga
Presente en sistemas autónomos o híbridos con batería lado DC, el regulador de carga gestiona la calidad de la carga y protege el almacenamiento. Los reguladores MPPT maximizan el punto de potencia con irradiancia y temperatura variables. Los PWM son más simples pero menos eficientes.
Comprobaciones clave: compatibilidad V/I con el campo FV, curva de carga adecuada a la química de batería, disipación térmica y condiciones ambientales. Integrar seccionador DC, fusibles gPV y SPD DC en envolventes con IP acorde al lugar. Ver opciones en el catálogo general.
3) Baterías
Las baterías permiten consumir energía fuera de horas solares. Predominan plomo (AGM, gel) y litio (LiFePO4), con ventaja de densidad y ciclos para litio y BMS integrado.
Dimensionado rápido: capacidad (kWh) ≈ consumo diario × días de autonomía ÷ profundidad de descarga admisible. Considerar potencias de pico y temperatura. Ubicar en envolvente ventilada y proteger el circuito DC con fusibles, seccionador y SPD. Para selección de cofres y envolventes, ver catálogo.
4) Inversor solar
El inversor convierte corriente continua en alterna. Principales arquitecturas: inversor de string/central, microinversores y sistemas con optimizadores por módulo.
- String/central: estándar del sector, mantenimiento centralizado.
- Microinversores: útiles con sombras parciales; seguimiento por módulo.
- Optimizadores: compromiso entre control por módulo y gestión centralizada.
Selección y protecciones: validar ventana MPPT, VDC máx, Ientrada, rendimiento europeo y requisitos de conexión a red. En AC: magnetotérmico, DDR adecuado y SPD AC. Alojar protecciones en envolventes con IP apropiado (interior/exterior). Revisión de gamas en cajas IP68 y Indubox IP65.
5) Cuadros de protección DC y AC
El cuadro de protección integra dispositivos que protegen a las personas y a la instalación. Habitualmente se separa un cuadro DC (lado generador) y un cuadro AC (lado inversor/red interna).
5.1 Cuadro DC: protecciones típicas
- Seccionador DC con corte en carga.
- Fusibles gPV por string o polo según arquitectura.
- SPD DC (normalmente tipo 2) dimensionado a la tensión de sistema.
- Barras de tierra y rotulación clara de polaridades.
Instalar dentro de una envolvente con IP adecuado frente a intemperie y UV. Ver cajas estancas y familias afines en el catálogo.
5.2 Cuadro AC: protecciones típicas
- Magnetotérmico ajustado a la corriente nominal del inversor.
- Dispositivo diferencial (tipo y sensibilidad según inversor e instalación).
- SPD AC (tipo 2) próximo al inversor y coordinado con el CGP/TGBT.
Seleccionar envolventes y accesorios compatibles con el ambiente. Comparar opciones en envolventes Solera y revisar criterios de IP.
6) Cableado, conectividad y puesta a tierra
Usar cables fotovoltaicos certificados para exterior, conectores compatibles y bien prensados, pasacables con estanqueidad fiable y una equipotencialidad cuidada.
- Secciones: dimensionar por caída de tensión y calentamiento.
- Trazado: minimizar bucles, evitar aristas y proteger frente a UV.
- Rotulación: identificación clara de strings, polaridades y protecciones.
Para elegir cajas estancas con el IP adecuado y accesorios compatibles, consulta el catálogo general.
7) Supervisión, mantenimiento y seguridad
La supervisión integrada en el inversor o mediante pasarelas dedicadas permite analizar producción, detectar derivas y planificar mantenimiento. Implementar un plan de mantenimiento: inspección visual de cables y cofres, prueba de diferenciales, verificación de aprietes y continuidad de tierras, revisión de conectores.
Durante obra: bloqueo de seccionadores, señalización de consignas y EPI adecuados. Tras la puesta en marcha: expediente técnico con esquema unifilar, fichas de protecciones y rotulación en cuadros. Amplía con la guía de mantenimiento preventivo y conceptos de protección IK.
8) Dimensionado paso a paso: método práctico
- Carga y perfil: estima consumo diario y potencias de punta.
- Generador: selecciona módulos y nº por string según ventana MPPT.
- Inversor: elige potencia AC, entradas MPPT, rendimiento y protecciones.
- Almacenamiento (si aplica): capacidad kWh, corriente máx., BMS y ventilación.
- Protecciones: define cuadros DC/AC, SPD, fusibles gPV y DDR.
- Envolventes: selecciona IP según ambiente; ver protección IP y familias de envolventes.
- Validación: calcula caídas de tensión, calentamientos, selectividad y rotulación.
9) Errores frecuentes a evitar
- Sub/sobredimensionar la tensión de string respecto a la ventana MPPT.
- Olvidar la coordinación de SPD entre cuadros DC y AC.
- Descuidar el grado IP frente a lluvia, polvo o UV.
- Mezclar conectores incompatibles entre sí.
- Falta de rotulación de circuitos y documentación en el cuadro.
10) Preguntas frecuentes
¿Cuántos módulos para 1 kWp?
Depende de la potencia unitaria de los módulos del proyecto. En residencial actual se emplean módulos de varios cientos de vatios pico. Calcula el número total para alcanzar la potencia objetivo y respeta la tensión admisible del inversor.
¿Siempre son necesarias las baterías?
No. Son imprescindibles en sitio aislado o cuando se busca elevar la autoconsumo. Sin almacenamiento, la producción se consume en tiempo real.
¿Qué IP elegir para los cofres?
Según ubicación. En exterior conviene un IP elevado. Consulta principios y ejemplos en protección IP y selecciona tus cajas estancas en catálogo.
Recursos relacionados
- 5 elementos clave de una instalación FV
- Envolventes y cofres
- Cajas de conexión IP68
- Cuadros industriales Indubox IP65
- Catálogo general (PDF)
Conclusión
Los 5 elementos indispensables de una instalación fotovoltaica son: módulos, regulador de carga (si hay almacenamiento DC), baterías (según objetivo), inversor y cuadros de protección DC/AC. Su dimensionado y coordinación de protecciones condicionan la eficiencia y seguridad global. Para elegir envolventes según entorno, apóyate en la guía de protección IP, explora las familias de envolventes y consulta el catálogo general.