Esta entrada de blog forma parte de la estrategia de energías renovables de la Universidad de Caldas, institución reconocida por su excelencia académica y su compromiso con el desarrollo sostenible. Con una sólida trayectoria en investigación y formación de profesionales, la Universidad de Caldas extiende su presencia a La Dorada, fortaleciendo la conexión entre la academia y las comunidades locales. Desde este espacio, se busca compartir conocimiento, experiencias y proyectos que impulsen la transición hacia un futuro energético más limpio e innovador en la región. 
Un sistema de generación de energía fotovoltaica está compuesto por diversos elementos que trabajan en conjunto para transformar la energía del sol en electricidad utilizable. El primer bloque en este tipo de sistemas es el panel solar, cuya función principal es captar la radiación solar y convertirla en energía eléctrica en forma de corriente continua (DC). Estos paneles están formados por celdas fotovoltaicas, generalmente de silicio, que aprovechan el efecto fotovoltaico para generar electricidad limpia y sin emisiones contaminantes.
El segundo elemento clave es el controlador de carga, encargado de regular el flujo de electricidad proveniente de los paneles hacia las baterías y el inversor. Su misión es evitar la sobrecarga o la descarga profunda de las baterías, prolongando su vida útil y asegurando un funcionamiento estable del sistema. Además, estabiliza la tensión y la corriente para que los demás componentes reciban energía dentro de los parámetros seguros.
En tercer lugar, el inversor se encarga de transformar la corriente continua (DC) en corriente alterna (AC), que es la forma de electricidad utilizada por la mayoría de los equipos y electrodomésticos. Muchos inversores modernos incluyen funciones adicionales como la sincronización con la red eléctrica y la monitorización del rendimiento del sistema en tiempo real.
Finalmente, el bloque de baterías permite almacenar la energía generada para su uso en momentos sin radiación solar, como durante la noche o en días nublados. Este almacenamiento garantiza un suministro continuo e independiente de la disponibilidad inmediata de luz solar, aumentando la autonomía del sistema.
Tecnologias y tipos de sistemas fotovoltaicos
Evaluacion del recurso solar y planeacion
Unidades importantes en sistemas fotovoltaicos
En el ámbito de la energía solar, comprender las unidades de medida es esencial para dimensionar, evaluar y optimizar un sistema fotovoltaico. Las más relevantes son el kilovatio (kW), el kilovatio-hora (kWh), la irradiancia solar (W/m²) y las horas sol pico (HSP). Estas unidades permiten estimar la producción de energía, seleccionar adecuadamente los componentes del sistema y analizar su rendimiento en diferentes condiciones.
Kilovatio (kW)
Unidad de potencia que indica la capacidad de generación de un panel o sistema fotovoltaico en un momento determinado. Por ejemplo, un panel de 300 W tiene una potencia de 0,3 kW.
Kilovatio-hora (kWh)
Unidad de energía que expresa la cantidad generada o consumida en un periodo de tiempo, generalmente una hora. Por ejemplo, si un panel de 300 W opera durante 5 horas, producirá 1,5 kWh (0,3 kW × 5 horas).
Irradiancia solar (W/m²)
Mide la potencia de la luz solar que incide sobre un área específica, normalmente un metro cuadrado. Es clave para calcular la energía potencial que un panel puede generar en un sitio y momento determinados. ver (https://www.youtube.com/watch?v=s0h7t51LpxI)
Horas sol pico (HSP)
Indican el número de horas en que la radiación solar alcanza un valor estándar de 1000 W/m², útil para estimar la producción de energía solar en un lugar específico. (https://www.youtube.com/watch?v=HnMUt9-qq7Q)
Vatio (W)
Unidad básica de potencia, equivalente a 1/1000 de un kilovatio.
Julio (J)
Unidad de energía en el Sistema Internacional. Un kilovatio-hora equivale a 3.600.000 julios.
Kilovatio pico (kWp)
Indica la capacidad máxima de generación de un panel solar bajo condiciones estándar de prueba (STC).
Amperio (A)
Unidad de corriente eléctrica utilizada para medir la intensidad del flujo de electrones en un circuito.
Importancia de estas unidades
Estas medidas permiten dimensionar correctamente los sistemas solares, determinar el número y tamaño de paneles necesarios para cubrir la demanda energética de un hogar o negocio, evaluar la eficiencia de conversión de los paneles, estimar la producción de energía diaria, mensual o anual, y comparar objetivamente diferentes soluciones fotovoltaicas antes de su instalación.
Este texto ha sido creado como apoyo al curso “Instalación de sistemas de energía fotovoltaicos” que la Universidad de Caldas dicta en todo el departamento de Caldas, Colombia.
Enlaces importantes sobre instalación de sistemas fotovoltaicos
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