Los combinadores solares desempeñan un papel clave en la optimización del rendimiento de los sistemas de energía solar. Estas cajas combinan varias cadenas solares en una única fuente de alimentación para el inversor, racionalizando el flujo de energía. Al hacerlo, minimizan la pérdida de energía y ayudan a reducir los costes totales, haciendo que el sistema solar sea más eficiente y rentable.

¿Qué es un combinador solar?

A caja del combinador solar es un armario eléctrico. Fusiona varias cadenas solares -paneles conectados en serie- en una sola fuente de energía antes de que la electricidad llegue al inversor. El dispositivo también aloja y organiza estas conexiones al tiempo que reduce la pérdida de energía.

Necesitará este equipo para más de tres cadenas. Con menos de tres, puede conectarlas directamente al inversor. En ese caso no se necesitan dispositivos adicionales.

Las grandes huertas solares son las que más se benefician de las cajas combinadoras. Reducen los gastos de material y mano de obra. Los diseñadores pueden distribuir las conexiones combinadas mientras la potencia se mantiene al máximo.

Las unidades de calidad apenas necesitan mantenimiento tras una instalación adecuada. Su caja debe ajustarse a las especificaciones técnicas de su proyecto y cumplir la norma UL1741 para estos equipos. Aun así, revísala con regularidad para asegurarte de que funciona correctamente.

Una unidad averiada o rota puede fallar. Incluso puede provocar un incendio. Esto podría dañar seriamente su instalación solar. Mantenga separadas las partes de CC y CA en estas instalaciones. Esto es vital para la seguridad y cumple con las normas de código como NEC 690 en Estados Unidos.

¿Cómo funciona un combinador solar?

A caja del combinador solar conecta varias cadenas solares a un único inversor. Esto lo hace indispensable para grandes instalaciones. La unidad contiene fusibles que protegen contra el exceso de corriente. También contiene dispositivos de protección contra sobretensiones. Estas piezas impiden que el inversor reciba potencia adicional cuando se producen picos de tensión.

La caja puede gestionar cadenas de CA o cadenas de CC. No puede mezclar ambos tipos en un mismo dispositivo. Debe separarlos por motivos de seguridad y cumplimiento de la normativa. Las cadenas de CA utilizan un contacto en forma de rejilla para detener los arcos. Las cadenas de CC utilizan un método de soplado magnético. Esta diferencia clave mantiene el conjunto funcionando de forma segura y eficiente.

La caja combinadora se parece a una caja de empalmes. Une varios cables a través de varios puertos. Su diseño es compacto y sencillo. Aun así, ofrece grandes ventajas al centralizar todos los cables. Así se reducen las conexiones de terminales de fusibles. Los ingenieros pueden identificar rápidamente cada cable durante la instalación y el mantenimiento.

¿Por qué se necesita un combinador solar?

Las instalaciones solares complejas necesitan una organización adecuada. Así, los ingenieros pueden instalar y mantener los sistemas con mayor rapidez y reducir las pérdidas de energía. Las cajas combinadoras ofrecen una forma asequible de conectar las cadenas solares a los inversores.

Cablear los ramales directamente al inversor sin una caja combinadora crea confusión y desorden. Este enfoque también crea riesgos de seguridad para los trabajadores.

Estas unidades impiden que el exceso de potencia entre en el inversor. Se desconectan rápidamente en caso de subidas de tensión. Esta función de desconexión remota ahorra dinero al reducir las necesidades de mantenimiento. También evita costosos daños en el inversor.

¿Cuáles son las partes de un combinador solar?

Las cajas combinadoras solares contienen varias piezas clave.

• Los disyuntores de caja moldeada de CC protegen los sistemas de alta potencia. Soportan corrientes de 63 A a 630 A. El valor nominal exacto depende del diseño del sistema y del tamaño del conjunto.
• Los fusibles de cadenas fotovoltaicas detienen el flujo eléctrico en caso de problemas. Protegen contra sobrecorrientes que podrían dañar el sistema. Cada fusible debe corresponder a la intensidad nominal de su cadena.
• Los dispositivos de protección contra sobretensiones de CC envían las sobretensiones a tierra. Esto protege el sistema de los dañinos picos de tensión.
• Un seccionador o disyuntor de CC corta la corriente en caso de sobretensión o cortocircuito. Protege el resto de la instalación.
• La barra colectora combina los cables negativos o de tierra procedentes de los paneles. Es una tira metálica con múltiples puntos de conexión que unen los cables en una sola unidad.
• Las regletas de bornes funcionan como las barras colectoras, pero utilizan compuesto ABS en lugar de metal.
• La carcasa está hecha de FV o material ABS. Debe ser resistente al polvo, al viento, al agua y a los rayos UV.

Algunas cajas incluyen también dispositivos de vigilancia y otros componentes adicionales.

Tipos de cajas combinadoras

Los tipos de cajas combinadoras varían según la configuración solar. Conocer estas opciones le ayudará a elegir la más adecuada para su sistema fotovoltaico.

Cajas combinadoras estándar

Son el tipo básico y el más utilizado. Toman varias entradas de CC del generador y las combinan en una salida de CC. Son adecuados para instalaciones solares típicas en las que se busca una solución sencilla y eficiente.

Desconectar cajas combinadoras

Estas unidades incluyen una función de desconexión integrada. Puede desconectar todo el conjunto desde un único punto. Esto añade seguridad y hace que las paradas de emergencia o el mantenimiento rutinario sean más rápidos y sencillos.

Cajas combinadoras AFCI

Las cajas de interruptores de circuito por fallo de arco (AFCI) detectan los fallos de arco e interrumpen el circuito antes de que se conviertan en incendios o cortocircuitos graves. Son ideales cuando la seguridad contra incendios es crítica. En algunas regiones, los códigos exigen cajas AFCI, sobre todo en sistemas residenciales, aunque son menos comunes en grandes centrales eléctricas.

Cajas combinadoras de CA

Estas cajas funcionan en el lado de CA y suelen incluir un disyuntor de caja moldeada de CA (MCCB). Suelen utilizarse para combinar salidas de CA de varios inversores o para gestionar varios circuitos de CA en sistemas más grandes. Los dispositivos de protección contra sobretensiones de CA de tipo 2 suelen estar integrados para proteger los inversores contra sobretensiones.

Elegir el tipo adecuado de caja combinadora mejora la seguridad, el rendimiento y la fiabilidad a largo plazo de su instalación solar.

Consideraciones de seguridad

Las cajas combinadoras son un elemento de seguridad importante en cualquier instalación solar. Ayudan a proteger el conjunto, el cableado y los equipos de fallos eléctricos que podrían causar daños o lesiones.

Los puntos clave de seguridad incluyen:

• Protección contra sobretensiones:Asegúrese de que la caja combinadora incorpora dispositivos de protección contra sobretensiones. Estos SPD desvían los rayos y los picos de tensión de los paneles, inversores y otros componentes.
• Protección contra sobrecorriente:Los fusibles o disyuntores del interior de la caja deben dispararse cuando la corriente supera los niveles de seguridad. Así se evitan sobrecargas que podrían sobrecalentar los cables o provocar incendios.
• Aislamiento DC:La caja debe permitir aislar de forma segura los circuitos de CC. Poder desconectar el lado de CC durante el servicio o la inspección reduce el riesgo de descarga y hace que el mantenimiento sea más seguro.
• Calidad y conformidad:Elija equipos de fabricantes de confianza que cumplan las normas y códigos pertinentes. Una caja combinadora certificada y bien diseñada tiene menos probabilidades de fallar y ofrece una protección más fiable a largo plazo.

Centrarse en estas características ayuda a que su sistema fotovoltaico funcione de forma segura a la vez que protege su inversión.

Instalación y mantenimiento

La instalación correcta y el mantenimiento continuo de las cajas de conexiones solares son fundamentales para el rendimiento seguro y eficaz de su sistema de paneles solares. He aquí algunas consideraciones clave:

• Tiempo de instalación: La caja combinadora debe instalarse de forma eficiente para minimizar el tiempo y reducir el riesgo de errores. Una instalación racionalizada ayuda a ahorrar tiempo y reduce los costes de mano de obra.
• Cableado: Un cableado correcto es esencial para la seguridad, para evitar riesgos eléctricos y para garantizar que el sistema funcione según lo previsto. Compruebe todas las conexiones para asegurarse de que son seguras y siga siempre las instrucciones del fabricante.
• Interruptores: Asegúrese de que la caja combinadora está equipada con disyuntores compatibles con su sistema y que cumplen las normas del sector. Los disyuntores correctamente clasificados ayudan a proteger el sistema de sobrecargas y cortocircuitos.
• Supervisión de cadenas: Las cajas combinadoras con funciones de supervisión de cadenas le permiten controlar el rendimiento de cada cadena, lo que facilita la detección temprana de problemas y el mantenimiento del rendimiento óptimo del sistema.
• Mantenimiento: El mantenimiento regular es clave para garantizar que la caja del combinador y el sistema solar sigan siendo seguros y eficientes. Realizar inspecciones rutinarias puede ayudar a identificar posibles problemas antes de que se agraven.

Si sigue estas pautas de instalación y mantenimiento, se asegurará de que su sistema de paneles solares siga siendo fiable y seguro a largo plazo.