El daño por rayos es la principal causa de fallas en los sistemas fotovoltaicos (PV) y eólicos, lo que a menudo genera reparaciones costosas y tiempo de inactividad. La protección contra sobretensiones ayuda a salvaguardar estas inversiones contra reparaciones costosas o tiempo de inactividad del sistema.
La instalación de un dispositivo de protección contra sobretensiones en su sistema fotovoltaico solar puede ayudar a proteger los componentes contra daños, prolongar su vida útil y evitar reparaciones costosas.
¿Qué es el protector contra sobretensiones para energía solar fotovoltaica?
Subidas de tensión son una ocurrencia frecuente para los paneles solares debido a su ubicación expuesta y grandes áreas de superficie que los hacen vulnerables a los rayos, lo que podría provocar un mal funcionamiento del equipo o daños a la propiedad. Lo que debe tener en cuenta: ¿Cuál es su protección?
La protección contra sobretensiones solares de alto rendimiento es un elemento de diseño crítico que elimina las perturbaciones no deseadas, el tiempo de inactividad y los costos de reparación/reemplazo de equipos. Ya sea que esté trabajando con aplicaciones comerciales o residenciales, esto garantiza que su sistema funcione de manera confiable y eficiente.
Tipos de protectores contra sobretensiones para energía solar fotovoltaica
La protección contra sobretensiones es un elemento integral de los sistemas de paneles solares. Sin él, las sobretensiones eléctricas pueden causar estragos en sus paneles e inversores, así como en los dispositivos de control de circuitos y almacenamiento de energía.
- Protectores contra sobretensiones de CA
Las sobretensiones son picos repentinos de alto voltaje que pueden dañar equipos electrónicos sensibles como computadoras y televisores, así como también interrumpir las líneas telefónicas y de cable.
Muchos hogares y negocios instalan protección contra sobretensiones para dispositivos de uso intensivo, como unidades de aire acondicionado, freidoras, hornos de microondas y lavadoras. Desafortunadamente, estos aparatos aún pueden estar expuestos a la electricidad de una fuente de alimentación principal, dejándolos susceptibles a picos repentinos de voltaje.
- Protectores contra sobretensiones de CC
Los protectores contra sobretensiones de CC son elementos esenciales de los sistemas de energía solar. Desvían las sobretensiones lejos de los equipos sensibles para evitar daños o destrucción.
Un protector contra sobretensiones de CC solar confiable protegerá el generador y el equipo de conversión del sistema fotovoltaico de las sobretensiones causadas por rayos o perturbaciones en la red. Estos dispositivos deben instalarse aguas arriba del equipo que protegen para que el exceso de voltaje pueda desviarse de los componentes electrónicos sensibles antes de que cause algún daño.
Aplicaciones del protector contra sobretensiones para energía solar fotovoltaica
Las instalaciones solares fotovoltaicas se están convirtiendo en una fuente cada vez más importante de energía renovable. Por lo general, se asientan sobre grandes techos, estructuras de tráfico o espacios abiertos no utilizados en edificios industriales y comerciales y están expuestos tanto a rayos directos como a sobretensiones inducidas causadas por descargas estáticas de las líneas eléctricas de servicios públicos que van hacia y desde estos lugares.
Los componentes más vulnerables de un sistema eléctrico fotovoltaico son los paneles fotovoltaicos, los inversores, los equipos de control y comunicación, así como los dispositivos de la instalación del edificio. Estos componentes electrónicos complejos contienen voltajes y corrientes transitorios, que pueden causar fallas dieléctricas o de aislamiento, así como gastos costosos de reparación/reemplazo.
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) ayudan a eliminar o minimizar las interrupciones, el tiempo de inactividad y la reparación/reemplazo de equipos debido a rayos y otros eventos de sobretensión.
La protección ideal se logra cuando el SPD se coloca lo más cerca posible del equipo. Desafortunadamente, esto puede no ser siempre factible en aplicaciones de alta potencia o altamente sensibles.
Principios de funcionamiento del protector contra sobretensiones para energía solar fotovoltaica
La protección contra sobretensiones es un elemento crítico en la industria de la energía eléctrica, ya que un pico abrupto en el voltaje puede ser devastador para el equipo y provocar un tiempo de inactividad importante del sistema. Un protector contra sobretensiones juega un papel importante en el mantenimiento del funcionamiento óptimo de los sistemas solares.
La protección contra sobretensiones más utilizada para aplicaciones solares se denomina SPD (spsd) o dispositivo de protección contra sobretensiones. Estos son dispositivos con un estado de alta impedancia y un estado de baja resistencia que se pueden conectar a las líneas de CA o CC de un sistema fotovoltaico.
Cuando un voltaje transitorio excede el límite de diseño del dispositivo, el SPD entra en un estado de baja impedancia y desvía el voltaje a su tierra. Después de ser desviado, se restablece a un estado de alta impedancia.
Ventajas y desventajas de los protectores contra sobretensiones para energía solar fotovoltaica
Los sistemas fotovoltaicos son vulnerables a los rayos y los transitorios de conmutación de servicios públicos de CA, tanto directos como indirectos. Estos picos de voltaje pueden dañar el equipo y provocar interrupciones en el sistema.
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de paneles solares ayudan a mitigar los efectos de las sobretensiones transitorias y previenen fallas catastróficas. Desafortunadamente, son costosos de instalar y ejecutar.
- Costo
Los sistemas de protección contra sobretensiones fotovoltaicas suelen ser un pequeño componente del costo total de un sistema de energía solar, y se incluyen en el hardware inversor y sin módulo, los gastos de instalación y los costos indirectos, como las operaciones y el mantenimiento.
Al instalar un SPD en un sistema de energía solar, debe colocarse cerca del equipo para obtener la máxima protección contra los picos de sobrevoltaje entrantes. Hacer esto evita daños a los circuitos y al inversor; además, se minimizan los costos de mano de obra y mantenimiento.
- Eficiencia
Un protector contra sobretensiones para un sistema solar fotovoltaico es un equipo esencial que garantiza la confiabilidad y seguridad de sus paneles e inversor. Sin la protección adecuada, los rayos u otras sobretensiones eléctricas pueden dañar los componentes electrónicos sensibles y dejarlos inutilizables.
La eficiencia de un sistema solar fotovoltaico depende de su capacidad para mantener la producción de energía durante períodos prolongados y permanecer funcional incluso después de interrupciones. Cuanto más tiempo un sistema fotovoltaico puede permanecer ileso por rayos u otros daños, más electricidad genera.
- Seguridad
Los protectores contra sobretensiones para energía solar fotovoltaica son un elemento de seguridad esencial para cualquier instalación de energía solar a gran escala. Sin protección contra sobretensiones, todos los equipos que extraen energía de los paneles podrían sufrir daños irreparables por un pico de voltaje abrupto.
Incluso si el sistema en sí no está dañado, es posible que deba reemplazar sus componentes o reparar su equipo para evitar pérdidas financieras. Incluso si parece que no se han producido daños, el reemplazo de componentes o la reparación de equipos podría generar costos financieros significativos.
- Instalación
La protección contra sobretensiones es un componente esencial de cualquier instalación de energía solar fotovoltaica, ya que protege los equipos sensibles contra daños por sobrevoltaje que podrían provocar un mal funcionamiento del hardware y una producción reducida. Sin él, la salida de un sistema podría sufrir mucho como resultado.
Si está considerando instalar un sistema de energía solar, es esencial comprender por qué es necesaria la protección contra sobretensiones y cómo instalarla.
LSP recomienda encarecidamente instalar protección contra sobretensiones en la salida de CC de cada panel solar, en la caja de combinación para varios paneles y en el inversor.
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