Que los paneles solares transformen la luz solar en corriente continua es sólo el principio. En instalaciones reales, la fiabilidad a largo plazo de un sistema fotovoltaico suele depender de lo que ocurre después de la salida del módulo: cómo se combinan las cadenas, cómo se tienden los cables, cómo se alojan los dispositivos de protección y cómo se protegen los equipos de la intemperie, el polvo y la corrosión.
Esta guía se centra en la capa de la envolvente eléctrica solar que protege los nodos eléctricos fotovoltaicos clave de las duras condiciones exteriores. Aprenderá qué hace cada caja, dónde se instala y cómo seleccionar carcasas y envolventes metálicas duraderas que permitan un funcionamiento fotovoltaico seguro, sostenible y duradero.
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Muchos errores de compra empiezan con la terminología. La palabra “caja de empalmes” puede significar cosas distintas según el contexto, pero en los sistemas fotovoltaicos es frecuente confundir dos conceptos:
Un panel caja de empalmes suele montarse en la parte posterior de un módulo solar. Sirve como punto de conexión protegido del módulo, aloja las terminaciones eléctricas internas y permite conexiones externas seguras y estandarizadas mediante conectores.
A Caja combinadora FV se instala a nivel de sistema. Su objetivo principal es combinar varias cadenas PV en un número más reducido de salidas antes de que la energía llegue al inversor o a otro dispositivo situado aguas abajo. Suele montarse en una pared, una estructura de estanterías, un poste o cerca de la zona del inversor, a menudo en entornos exteriores o semiexteriores.
Regla rápida
El flujo típico de un sistema es el siguiente:
Módulos fotovoltaicos → cadenas → caja del combinador → inversor → distribución de CA → red/carga
Cuando aumenta el número de cadenas, el cableado puede resultar complejo y el mantenimiento difícil. Una caja combinadora crea un nodo eléctrico limpio y útil al consolidar las entradas y organizar las salidas de los ramales.
Pero el factor más subestimado es el recinto propiamente dicho. Las cajas combinadoras suelen estar expuestas a:
Un fallo en la carcasa (sellado deficiente, escasa resistencia a la corrosión o resistencia mecánica insuficiente) puede provocar la entrada de agua, problemas de conexión a tierra, envejecimiento prematuro de los componentes o mantenimiento frecuente.
Criterios clave de selección de cajas para aplicaciones de combinadores fotovoltaicos
1) Protección contra la penetración y estanqueidad
2) Material y resistencia a la corrosión
3) Entrada de cables y recortes
4) Método de montaje
5) Mantenimiento
“La ”caja de distribución" puede abarcar varios nodos del sistema, dependiendo del diseño. En los proyectos fotovoltaicos, la función de distribución suele aparecer en la consolidación del lado de CC y/o la distribución y protección del lado de CA.
Dependiendo del diseño, el equipo de distribución de CC puede proporcionar aislamiento, segmentación, supervisión o protección adicional. La caja debe gestionar:
En el lado de CA, la distribución suele estar más cerca de la conexión a la red o de la red de distribución del edificio. Las prioridades de selección de armarios suelen ser:
Un armario eléctrico solar hace algo más que “albergar piezas”. Protege la integridad del aislamiento, evita la entrada de humedad, mejora la gestión de los cables y reduce el tiempo de inactividad. En los sistemas fotovoltaicos de exterior, el sellado de la caja, la selección de materiales y el acceso para el mantenimiento suelen determinar si el sistema se mantendrá estable durante años de ciclos térmicos y exposición a las inclemencias del tiempo.
Cuando evalúe una caja, dé prioridad a las características prácticas de construcción -juntas, cierres, diseño de la entrada de cables y estrategia de corrosión- frente a cualquier clasificación nominal.
Incluso cuando el diseño eléctrico interno es correcto, la fiabilidad sobre el terreno puede verse comprometida por las deficiencias del armario. En el sector fotovoltaico, las carcasas y los armarios hacen algo más que “albergar equipos”: protegen toda la interfaz eléctrica de las amenazas ambientales y mecánicas.
Un recinto bien diseñado puede:
Protección y durabilidad
Trazado y diseño mecánico
Estrategia material
Los nodos eléctricos fotovoltaicos suelen funcionar a temperaturas ambiente elevadas y con calentamiento solar directo. La acumulación de calor en el recinto puede reducir la vida útil de los componentes y aumentar las averías molestas. La ventilación debe diseñarse con cuidado porque también puede introducir riesgos de entrada si no se ejecuta correctamente.
Si sus armarios se instalan en el exterior, la ventilación debe considerarse parte del diseño de fiabilidad, no una ocurrencia tardía.
Utilice esta lista de comprobación para especificar un armario eléctrico solar que se adapte a su entorno, disposición y necesidades de mantenimiento:
En los sistemas fotovoltaicos, la fiabilidad no se limita a los paneles y el inversor. Las “cajas” eléctricas entre el campo y la red -nodos combinadores, puntos de distribución y armarios de protección- son el lugar donde se dan las condiciones reales de exposición y mantenimiento.
Si su proyecto requiere un armario eléctrico solar con estanqueidad apta para exteriores, resistencia a la corrosión y diseño útil, empiece con un enfoque de selección que priorice el medio ambiente.
Una caja de conexiones de panel suele estar a nivel de módulo, fijada a la parte posterior de un panel solar. Una caja combinadora fotovoltaica está a nivel de sistema y combina varias cadenas en menos salidas antes de que la energía llegue al inversor.
Empiece por la exposición (lluvia, polvo, sol, niebla salina) y, a continuación, valide el diseño del sellado, el material/la resistencia a la corrosión, el plan de entrada de cables, el método de montaje y el acceso de servicio.
Depende de la temperatura, los dispositivos internos y la exposición del recinto, pero muchas instalaciones fotovoltaicas se benefician del diseño de la ventilación, especialmente cuando el sol directo o las altas temperaturas ambientales provocan acumulación de calor.
Indique el número de ramales y las necesidades de entrada de cables, la ubicación/entorno de instalación, las dimensiones de la caja de destino, el método de montaje y cualquier recorte o etiquetado necesarios.
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