Resistencia electrica para energia solar
Ya se pueden encontrar en el mercado equipos de agua caliente sanitaria (ACS), calefacción o agua caliente para procesos industriales alimentados exclusivamente con energía solar fotovoltaica. Para calentar el agua utilizan módulos solares fotovoltaicos en lugar de paneles solares térmicos.
La electricidad generada por los módulos fotovoltaicos se utiliza para alimentar la resistencia eléctrica del acumulador.
El sistema puede producir el 100% de las necesidades de agua caliente incluso en invierno.
No es necesario el uso de baterías o reguladores.
Tampoco se necesita inversores ya que la resistencia eléctrica admite corriente continua.
Tampoco es necesaria la instalación de tuberías exteriores o bombas para transportar el agua caliente desde los paneles, con lo que se eliminan todos los problemas de mal funcionamiento de la bomba de recirculación, congelación del agua en invierno y diferencias de presión en el circuito.
La resistencia eléctrica se puede alimentar con varios paneles de 30V en serie, generando una tensión de 60V, 90V, 120V, 150V etc… y una intensidad máxima no superior a 8A.
La electricidad generada por los paneles solares se transporta mediante cable conductor de cobre y sección apropiada para alimentar directamente la resistencia eléctrica.
Si superamos los 50V con al menos dos paneles en serie, tendremos que tener en cuenta el Reglamento de Baja Tensión, ya que las instalaciones aisladas con tensiones superiores a 50V deben estar protegidas por alguno de los elementos de protección especificados en el RBT-24.
La resistencia eléctrica con el paso del tiempo puede derivarse a tierra y necesitamos un vigilante de aislamiento que actúe en corriente continua tal y como lo haría un diferencial en una instalación de corriente alterna.
Ventajas del panel solar fotovoltaico frente al panel térmico:
- Un panel térmico calienta el agua hasta una temperatura máxima de 70ºC. Cuando se alcanza esta temperatura, el sistema es incapaz de absorber más energía.
- Un módulo fotovoltaico que alimente una resistencia eléctrica, puede calentar el agua hasta su punto máximo de ebullición de 95ºC o incluso puede calentar otros fluídos con puntos de ebullición mucho más altos como el aceite térmico que podrían calentar el agua a través de un intercambiador.
- El panel fotovoltaico es mucho más ligero que el panel térmico. Esto facilita su instalación sobre el tejado ya que no precisa de estructuras de refuerzo.
- El rendimiento del panel térmico disminuye en invierno que es cuando más energía precisamos. Por el contrario, el rendimiento del panel fotovoltaico aumenta con las bajas temperaturas ambientales.
- En verano, cuando la radiación solar es mucho más intensa, los colectores sufren sobrecalentamiento. Debido a las altas presiones, la temperatura del fluido caloportador puede llegar a superar los 150 ºC en zonas donde las temperaturas estivales sean superiores a 35ºC.
- Este exceso de calor en una instalación solar térmica provoca daños en muchos componentes y materiales provocando un envejeciendo prematuro con el consiguiente aumento de gastos de mantenimiento, pérdida de eficacia y de vida útil del sistema.
Por todos estos argumentos la energía solar fotovoltaica para uso doméstico e industrial será un sector en auge en los próximos años.
Gracias a la innovación, los precios de los módulos solares han disminuido considerablemente. Ya es posible adquirir en el mercado módulos fotovoltaicos por menos de 120€
Este descenso sostenido de los precios contribuirá sin duda a la instalación de sistemas domésticos e industriales de energía solar para calentamiento de agua para viviendas o procesos industriales.
Los costes de los paneles fotovoltaicos continuarán bajando en el futuro.
La gratuidad y abundancia de la energía solar ya es la mejor opción energética desde un punto de vista económico frente a otro tipo de energías cuyos precios fluctúan en respuesta a las condiciones de la oferta y la demanda.
Agua caliente sanitaria (ACS), calefacción o agua caliente para procesos industriales que solo consuman electricidad a baja tensión generada por módulos fotovoltaicos.
Si un usuario tiene suficiente superficie para colocar paneles solares fotovoltaicos, puede empezar a plantearse dejar de abonar definitivamente la facturas de luz, gas natural o gasóleo y pasarse al «autoconsumo».
Esquema cuadro eléctrico conexión placa fotovoltaica a resistencia eléctrica de un acumulador de agua:
Componentes de la instalación:
- 4 paneles fotovoltaicos 30V 270W
- Acumulador 120L
- Resistencia eléctrica 120V C.C. 1080W con termostato
- Relé de estado sólido (SSR) DC OUTPUT 300VDC/10A 4-32VDC
- Fuente de alimentación input: 230V output: 24V DC 2.5A
- Vigilante de aislamiento IR125Y-4
- 2 fusibles DC 10A
- 1 fusible DC 6A
Haz click en el siguiente link para ver un ejemplo de instalación de energía solar fotovoltaica para calentar agua para ACS y calefacción en una vivienda:
Ejemplo de instalación de energía solar fotovoltaica para calentar agua
