El sistema que utiliza sólo la energía eléctrica solar como principal fuente de energía se denomina sistema eléctrico solar autónomo. Hay muchos lugares en esta tierra donde no hay ninguna fuente de electricidad disponible. En estos lugares, un sistema eléctrico solar independiente puede ser la fuente ideal de electricidad. La principal ventaja de este sistema es que no depende de la red o de cualquier otra fuente de electricidad.
Como no tiene ninguna conexión con la red u otra línea de suministro eléctrico, también se conoce como sistema fotovoltaico fuera de la red. Como el sol es la única fuente de energía en este sistema, debería tener algún medio para activarlo incluso en la noche. Un almacenamiento batería el sistema hace el trabajo. Por lo tanto, un sistema de baterías de almacenamiento es un componente esencial del sistema solar autónomo. Pero, a menudo este sistema de baterías puede ser omitido del sistema si el sistema está dedicado a la carga que se va a operar sólo en el día. Ejemplos populares de sistemas solares autónomos son linternas solares, sistemas de iluminación solar para casas, sistemas solares de bombeo de agua, etc.
Tipos de sistemas solares autónomos
Dependiendo del uso y diseño hay diferentes tipos de sistemas solares autónomos.
- Sistema solar autónomo (PV) con sólo carga de CC
- Sistema solar autónomo (PV) con carga de CC y circuitos de control electrónico.
- Sistema solar autónomo (PV) con carga de CC, circuitos electrónicos de control y batería.
- Sistema solar autónomo (PV) con carga de CA/CC, circuitos de control electrónico y batería.
Sistema solar autónomo (PV) con sólo carga de CC
Este sistema es el más simple de todo el sistema solar autónomo. Solar independiente… (FV) El sistema con sólo carga de CC requiere sólo dos componentes principales, uno el conjunto de módulos solares donde se genera la electricidad y una o más cargas de CC donde se consume la electricidad. Este sistema sirve sólo durante los días soleados. La configuración de este sistema es bastante simple, como dijimos antes, el conjunto de módulos solares está directamente conectado a la carga, no se requiere ningún otro arreglo entre ellos. Es bastante natural que la tasa de producción de electricidad en este sistema varíe a lo largo del día dependiendo de la intensidad y el ángulo de incidencia de la luz solar.
Esto hace que las aplicaciones del Sistema Solar Autónomo (PV) con sólo carga de CC se limiten a algunos aparatos eléctricos específicos donde el funcionamiento preciso no es esencial. Este sistema solar autónomo puede ser utilizado con éxito para bombear agua potable y de riego, ya que en estos dos casos no se requiere que se levante una cantidad fija de agua cada hora.
El ventilador de corriente continua puede ser operado por este sistema cuando no se requiere que la velocidad del ventilador sea constante a lo largo del día. En este sistema la velocidad del ventilador es máxima cuando la intensidad de la luz solar es máxima. Por lo tanto, el máximo flujo de aire agradable se logra durante el período máximo de calor del día.
Sistema solar autónomo (PV) con carga de CC y circuito de control electrónico
El sistema solar autónomo (PV) con sólo carga de CC puede mejorarse añadiendo un circuito de control electrónico. Este circuito de control electrónico añadido al sistema, mejora la utilización de la energía generada por el conjunto de módulos solares. Este circuito de control electrónico es normalmente un controlador electrónico de carga solar (SCC) (regulador de voltaje o corriente) o un rastreador de punto de máxima potencia (MPPT). El principal propósito de estos circuitos es proporcionar una regulación actual y voltaje a la carga. El circuito MPPT se utiliza para extraer la máxima potencia de los módulos solares en todas las condiciones. Así, asegura la mejor utilización de módulos solares fotovoltaicos.
Sistema solar autónomo con carga de CC, circuito de control electrónico y batería.
Un sistema autónomo puede ser más práctico y utilizable si es capaz de servir incluso en ausencia de la luz solar que es en tiempos nocturnos. Esto puede hacerse simplemente añadiendo una batería de almacenamiento en el sistema que almacena la electricidad producida durante el día. Esta electricidad almacenada puede ser utilizada cuando no hay luz solar y en la noche. Después de añadir una clasificación adecuada bateríael sistema se convierte en un Solar independiente… Sistema con carga de CC, circuito de control electrónico y batería. No hace falta decir que este sistema autónomo tiene cuatro componentes básicos.
- Conjunto de módulos solares
- Circuito de control electrónico
- El sistema de baterías de almacenamiento y
- Carga DC
Aquí el módulo solar carga la batería durante el día y la batería suministra la carga tanto de día como de noche. El circuito de control electrónico juega un papel vital aquí, ya que controla el flujo de cargas dentro y fuera de la batería dependiendo de las condiciones y demandas del sistema. El circuito de control también protege a la batería de la sobrecarga y de la sobredescarga. Este sistema se usa más comúnmente en el sistema de iluminación solar de calles en pueblos remotos. LED Las linternas solares que hoy en día están ampliamente disponibles en el mercado local son ejemplos populares de sistemas solares autónomos con carga de corriente continua, circuito de control electrónico y batería.
Sistema solar autónomo con carga de CA/CC, circuito de control electrónico y batería.
Hasta ahora hemos discutido acerca de los sistemas de energía solar autónomos que sólo pueden ser utilizados para operar con carga de CC, pero el número máximo de equipos que usamos en nuestra vida diaria son operados con CA, por lo que se requiere algún medio para acoplarse con el sistema de energía solar …para que podamos hacer funcionar el equipo de CA también con un sistema solar independiente. El inversor es un dispositivo que convierte DC en AC de un voltaje y una frecuencia específicos. El inversor es básicamente un convertidor de DC a AC cuya entrada es DC y la salida es AC del voltaje y la frecuencia deseados. Así que si conectamos un inversor a través de los terminales de salida de CC del dispositivo de control electrónico junto con la carga de CC, entonces el sistema también puede hacer funcionar equipos de CA. Como este sistema puede operar tanto la carga de DC como la de AC, el sistema se convierte en la versión más popular del sistema de energía solar independiente. Casi todos los tipos de carga de DC y AC pueden ser operados por este sistema como ventilador AC/DC, computadora, TV, tubos de luz, CFL, lámparas LED, etc. Este sistema es el más adecuado como alternativa al suministro eléctrico de la red, donde el suministro eléctrico de la red es limitado.
No hace falta decir que este sistema autónomo tiene seis componentes básicos
- Conjunto de módulos solares
- Circuito de control electrónico
- El sistema de baterías de almacenamiento y
- Carga DC
- Inversor
- Carga de CA.
