Los inversores centrales o string tradicionales funcionan conectando varios módulos fotovoltaicos en serie, lo que crea una cadena de corriente continua (CC) de alto voltaje que puede superar los 600 voltios. Este alto voltaje plantea riesgos de seguridad significativos, especialmente cuando los módulos se instalan en los tejados. Los circuitos de CC de alto voltaje son propensos a fallas de arco, que pueden provocar incendios eléctricos. Además, en caso de daños o mantenimiento, el alto voltaje puede ser un peligro tanto para los propietarios como para los técnicos. Al abordar las principales preocupaciones de seguridad, en particular las relacionadas con alto voltaje, los microinversores APsystems proporcionan una forma más segura y una solución de energía solar fiable. Este artículo presenta brevemente las posibles causas de los incendios fotovoltaicos y compara los métodos de prevención tradicionales con la implementación de un sistema fotovoltaico con microinversores de APSystems.
Riesgos más frecuentes en las instalaciones fotovoltaicas con inversores centrales tradicionales
• Punto caliente en el módulo: la energía fotovoltaica puede causar el fenómeno de punto caliente en los módulos, provocando un calentamiento local significativo. Este fenómeno es generalmente limitado mediante la integración de diodos de derivación y el uso de módulos fotovoltaicos probados y certificados.
• Arcos eléctricos: los arcos eléctricos, ya sean en serie, en paralelo o a tierra, son la causa principal de incendio en una instalación fotovoltaica. Pueden resultar de defectos de apriete, envejecimiento prematuro del aislamiento eléctrico, una instalación incorrecta de conexiones de CC –crimpado (unión de cables sin soldadura), bloques de terminales, conectores, etc– o un cortocircuito directo de CC (causado por roedores, condensación en una caja de conexiones, etc) Cuanto mayor sea el voltaje CC, mayor será el arco eléctrico, se produce más fácilmente y se vuelve difícil de interrumpir.
Soluciones clásicas de prevención contra riesgos de incendio con inversores string
1. Sala de inversores dedicada con materiales aislantes al fuego: puede ser necesario aislar el inversor del resto del edificio en un espacio separado, dividido con materiales resistentes al fuego (Mini C2 ó RF2). Puede ser un espacio dividido dentro del edificio o una sala de inversores exterior contigua al edificio existente.
2. En la parte de corriente continua: para mitigar el riesgo asociado a la presencia de conductores activos bajo tensión constante (de 300 a 900 VCC) dentro de un edificio, se pueden implementar varias soluciones en cuanto a la corriente de cables CC:
– Canalizar todos los cables de CC en una sola ruta técnicamente protegida con materiales resistente al fuego.
– Tender los cables de CC fuera de los edificios, en bandejas de cables dedicadas y protegidas mecánicamente y normalizadas de acuerdo con las normas vigentes.
– Reducir la longitud de los cables de CC tanto como sea posible colocando los inversores lo más cerca posible del campo fotovoltaico, ya sea directamente en el tejado o en un piso situado justo debajo.
3. Sistema de corte remoto de CC: un dispositivo de corte electromecánico para cables de CC se puede integrar en una caja de conexiones paralela, cerca de los módulos, para garantizar la seguridad contra el contacto directo (un corte electrónico como un optimizador de CC no garantiza aislamiento suficiente). El control de este dispositivo puede garantizarse mediante control remoto eléctrico (bobina de baja tensión), neumáticos (red de aire comprimido, cartucho de gas), u otros. En algunos casos se recomienda instalar dispositivos con limitación adicional de tensión a nivel de cada módulo (división de circuito), o limitación de voltaje a 60 VCC en caso de un apagón. Esto requiere la instalación de un corte electromecánico CC a nivel de cada módulo.
APsystems responde a los riesgos
• En la parte de CC (corriente continua): la parte de CC opera en un rango de voltaje inferior a 60 VCC, clasificados en dispositivos de muy baja tensión (NF C 52-742) y en España en el REBT en su ITC-36.
• En la parte de CA (corriente alterna): no se requiere una sala de inversores específica. Toda la protección eléctrica está asegurada mediante un simple armario eléctrico de CA convencional. En el caso de un microinversor APsystems, el corte eléctrico de CA se realiza mediante un relé electromecánico a bordo: en caso de ausencia de red eléctrica (apagón en el edificio, por ejemplo), los microinversores se desconectan automáticamente. Los cables de conexión de microinversores APsystems, certificados con grado de protección IP68, ofrecen una solución 100% segura. Siendo enteramente CA, pueden moverse libremente dentro del edificio y no presentar más limitaciones que un circuito de iluminación exterior. Los microinversores APsystems ofrecen una alternativa mucho más segura a los inversores centrales tradicionales. Al operar a voltajes más bajos, incorporar capacidades de apagado rápido, ofrecer monitoreo avanzado y garantizar un diseño duradero, estos microinversores mitigan significativamente los riesgos asociados con los circuitos de CC de alto voltaje.
Un buen ejemplo podría ser el proyecto reciente de 112,86 kWp en un nuevo edificio destinado a parque de bomberos en Ljungby (Suecia), en el que se han utilizando 57 microinversores cuádruples QT2 trifásicos de APsystems y 228 paneles fotovoltaicos DMEGC de 495 W de potencia unitaria. "El parque de bomberos es el primer proyecto que realizamos con microinversores en el que se superan los 100 kW. El jefe de bomberos nos preguntó si podíamos proporcionarle un sistema seguro porque… el parque de bomberos no puede incendiarse", explica Joakim Lindberg, de la empresa de instalación Laxviks El & Solpanel AB, responsable de este proyecto.
Los beneficios para la seguridad se extienden desde la instalación hasta el funcionamiento a largo plazo, lo que hace que los microinversores APsystems sean la opción preferida para los sistemas de energía solar residenciales y comerciales. Al abordar cuestiones de seguridad críticas, APsystems garantiza que la energía solar no solo sea eficiente y fiable, sino también segura para todos los que puedan estar, de un modo u otro, involucrados con una determinada instalación.
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