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3.3. Verificación de los parámetros

Debe determinarse si la configuración del campo fotovoltaico es adecuada para el inversor.

Para esto, debemos verificar que las tensiones y corrientes no sobrepasen los valores máximos y mínimos requeridos. También deben tomarse en cuenta las variaciones de estos valores con los cambios de la temperatura.

Debe verificarse:

  • Potencia, corriente y tensión máximas del campo: Deben ser menores a las correspondientes del inversor a 25°C.
  • Tensión en el punto de máxima potencia del campo: Debe estar dentro del rango MPP del inversor.
  • Tensión máxima cuando baja la temperatura: Debe ser menor a la correspondiente del inversor.
  • Tensión en el punto de máxima potencia del campo al bajar o subir la temperatura: Debe estar dentro del rango MPP del inversor.

 

SIGAMOS CON EL EJEMPLO

En nuestro ejemplo, las potencias son:

  • Potencia máxima del inversor: 2800 W
  • Potencia máxima del campo fotovoltaico: 2660 W

Las tensiones:

  • Tensión máxima del inversor: 600 V
  • Tensión máxima del campo fotovoltaico: 472,5 V

Y las corrientes:

  • Corriente máxima del inversor: 15,7 A
  • Corriente máxima del campo fotovoltaico: 7,5 A

En los tres casos anteriores, el inversor tiene parámetros eléctricos más altos que el campo fotovoltaico, por lo que no habría problema.

Ahora vamos a verificar si la tensión en el punto de máxima potencia del campo se encuentra dentro del rango de tensiones sobre el que puede trabajar el inversor:

  • Rango de tensiones MPP del inversor: 100 – 550 V
  • Tensión Vmp del campo fotovoltaico: 383,6 V

La tensión Vmp se encuentra en un punto intermedio entre los 100 y los 550 V que permite al inversor seguir el punto de máxima potencia. Esto es importante ya que nos permite tanto los aumentos como las disminuciones de temperatura. Si la tensión hubiera quedado por ejemplo en 102 V, podríamos tener problemas cuando la temperatura sube.

A continuación determinamos cómo varía la tensión máxima cuando disminuye la temperatura.

En nuestro país la temperatura ambiente no desciende lo suficiente para que las celdas estén a menos de 25°C cuando están al sol. Sin embargo, para ilustrar la comprobación se asumirá que la temperatura mínima de la celda es -11°C.

Entonces se obtiene un ΔT = -11°C-25°C = -36°C.

La tensión de circuito abierto (la más alta) es:

  • ΔVoc= -36°C x -0,169 (V/ºC) = 6,084 V. Es decir este valor es el cambio de voltaje dada una temperatura de -11°C.

Por lo tanto, la tensión va a aumentar 6,084 V en cada módulo.

Una cadena de 7 módulos podría llegar entonces hasta:

  • Voc (cadena/"string") = (67,5 x 7) + (6,084 x 7) = 515,1 V

Este valor no supera el límite de tensión de entrada, por lo que no tendremos que preocuparnos por un aumento de la tensión.

Finalmente, para calcular la variación de la tensión Vmp obtenemos los valores de ΔT.

  • Cuando la temperatura baja: Ya sabemos que ΔT es -36°C
  • Cuando la temperatura sube: ΔT = 75°C – 25°C = 50°C

La variación de Vmp a -11°C es -36°C x -0,169 (V/ºC) = 6,084 V.
Vmp (cadena) = (54,8 x 7) + (6,084 x 7) = 426,2 V

La variación de Vmp a 75°C es 50°C x -0,169 (V/ºC) = -8,45 V.
Vmp (cadena) = (54,8 x 7) + (-8,45 x 7) = 324,45 V

Tanto 426,2 V como 324,45 V quedan dentro del rango del inversor para operar en el punto de máxima potencia.