EVA, de amarillo a castaño oscuro

Últimamente están apareciendo muchas consultas y dudas por el foro de solarweb en lo referente a módulos solares que incluso en su primer año de instalación ya presentan un tono amarillento.

Con este artículo pretendo explicar muy por encima el porque de este cambio y que se puede esperar de un proceso que se conoce desde los años 80 en el sector de la fotovoltaica.

El EVA o ethylene vinyl acetate es un copolímero presente en los módulos solares y es el encargado del encapsulado hermético de las células en la estructura del propio módulo, digamos como un pegamento. En la siguiente imagen de Wikipedia pueden observar su estructura molecular



Químicamente el proceso de degradación está afectado por diferentes variables en su creación ( peróxidos,oxígeno,incluso el tiempo de curado ..), por lo que la evolución de un EVA no tiene porque se idéntico a otro con distinta formulación.

Sin entrar en la interactuación de la radiación ultravioleta con las uniones de los polímeros, que sería extremadamente divertido.......se puede asegurar que los efectos fototérmicos de la exposición del EVA a los agentes atmosféricos dan como resultado su degradación en ,entre otros compuestos también muy divertidos, ácido acético (vinagre en román paladino) que se convierte en un acelerador del proceso, por lo que cabe esperar que el daño a la estructura del EVA aumente de manera no lineal.

La perdida de potencia es segura, si bien lo que baja es la corriente, permaneciendo los valores de tensión casi idénticos. Para tonos amarillos puede rondar el 10% de pérdidas ,pero si el tono cambia a marrón oscuro se pueden esperar de hasta un 50%. Otros posibles efectos colaterales serían deslaminación, perdida de estanquidad, burbujas internas,corrosión de contactos, exposición de células y buses a la intemperie...

Se puede observar en las siguientes imagenes casos de degradación EVA en paneles antiguos de células redondas y con decenios bajo el sol. Lo que en estos casos es normal, en paneles modernos es inaceptable que estén así en un lustro.







Las nuevas formulaciones de EVA parecen mas resistentes al rango de los 300 a los 400 nanometros de UV, siendo además más fáciles de añadir en la fabricación de los paneles, por contra, como todo en este mundo van a resultar mas caras que los actuales.

Si tiene cualquier duda sobre este o cualquier otro tema puede escribirnos a tienda@hmsistemas.es

Vendiendo mierda

En un aburrido fin de semana se me ocurrió la feliz idea de pasearme por el extramuros de solarweb para explorar otros mentideros relacionados con mi pasión. La energía solar.

Fui a parar a otro foro de los que los hijos de la gran bretaña llaman RV (recreational vehicules), aquí castizamente llamados caravanas.

No había demasiado relacionado con mi tema a primera vista. Una búsqueda de temas hasta 300 días atrás si que saca resultados, en alguno meto la nariz y en otros directamente me esperaba el espanto.

El tema relataba como un forero se las había apañado para poner dos paneles cristalinos en un tejado abatible, con terminales rápidos de conexión.
Tenía bastante buena pinta hasta que vi una foto en la que se ve una esquina de unos de los paneles. Una burbuja alargada que sigue la conexión de la célula, un fallo de fabricación durante el horneado...........pues vaya panel, bien empezamos me dije. Pero lo mas gordo faltaba por ver.
La siguiente foto era un primer plano de la caja de conexiones, tachán, las tripas se me ponen a hacer ruido. No me puedo creer lo que ven mi ojos, ¿pero que mierda de panel le han vendido a este hombre? NO HAY TEDLAR!!!!, la capa trasera comúnmente blanca, aislante eléctrico, no está, y no es que en ese trozo falte, nunca ha tenido dicha lámina. Lo mismo te da ver el panel por delante que por detrás, células apelotonadas como piojos en costura. Sin espacios hasta el marco, que para un panel con mucho tiempo en plano es sinónimo de sombras parciales.

Bonito espectáculo que el regulador elegido se encargó de rematar. Una antigualla que dará cuenta de sus baterías bastante pronto. Toda una guinda para el pastel.

Hay fallos ya atribuibles al forero, que con suerte y una caña irá arreglando con el tiempo...........si la caravana no se sale ardiendo. Si me da permiso podría colgar sus fotos.

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Vatios en panel solar

Cuantos vatios da mi panel solar?
Respuesta corta:.....depende.....Respuesta larga: vamos a por ella.

Vamos a poner como ejemplo unos de los paneles que tenemos por aquí,
Módulo Isofotón IS-170w 12v aunque se puede extrapolar esta información a cualquier panel funcionando con un regulador PWM. Sus características eléctricas son las siguientes:

Tensión nominal (Vn) 12 Vcc

• Potencia máxima (Vmax) 170 Wp (±5%)

• Corriente de cortocircuito (Isc) 10,36 A

• Tensión de circuito abierto (Voc) 22,1 V

• Corriente de máxima potencia (Imax) 9,66 A

• Tensión de máxima potencia (Vmax) 17,6 V

Si multiplicamos su Vmax 17,6V por su Imax 9,66A nos da la cifra mágica de 170W,
a conseguir en el idóneo caso de Condiciones Estándar de Medida (CEM): Tª = 25ºC AM = 1,5 y con 1.000 W/m2.

Es decir raramente. Y de aquí para abajo.

En la realidad si hay que recargar una batería que necesita 12,5V hay que multiplicar 12,5V por 9,66A, resultando un total de 120W!!! Abracadabra! se han esfumado 50W!! ¿Pero donde están? La realidad es que no existen, no se han generado, ya que el panel se adapta a la tensión de la batería. Solo funcionan a un ritmo y es el que imponen los acumuladores. Los paneles se fabrican para que funcionen en el peor de los casos, siendo puntos a restar las perdidas por cableado, temperatura ( que baja la tensión ), nubes, suciedad, entre otras, de manera que siempre lleguen 14,5V - 15V al regulador y a los bornes de las baterías.


Pero que timo! tanto vatio por aquí y por allá y luego nada de nada!!!!

Siento la sorpresa ,pero es así como funciona...Ahora echemos sal en la herida

Cuanto mas bajas están las baterías mas drástica es la bajada de potencia de los paneles, precisamente cuanto mas falta hacen,...esto da que pensar,..... es la pescadilla que se muerde la cola. Tiene que haber una forma de romper el circulo vicioso sin tener que esperar a oscuras a que recuperen tensión.

Si el problema es que tanto los paneles y las baterías están en el mismo circuito....separemoslos!, claro! con dos circuitos independientes los paneles funcionarían sin el freno de quedarse en los 13V que necesitan los acumuladores. Y para eso necesitamos un
MPPT, mas caro que un regulador PWM normal pero con el que sacamos vatios casi de debajo de las piedras.

Ejemplo de estos reguladores PWM serie profesional de Phocos son estos, con pantalla
CXN10,
CXN20 y
CXN40
con posibilidad de conexión a PC para un control absoluto de la parámetros de nuestro sistema fotovoltaico. Y con leds
CML-5 ,
CML-10 ,
CM04.


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Un MPP qué ?

MPPT

Se trata de un MPPT "Maximum Power Point Tracking " o seguidor de máxima potencia. Es el salto evolutivo de un regulador PWM normal a un nuevo nivel de eficiencia.

En esencia obtiene la corriente en CC de los paneles,analizando el flujo de energía con su algoritmo interno y adecuando la tensión de entrada óptima para exprimirlos al máximo. Esta corriente es convertida a AC en alta frecuencia para después volver a CC, esta vez con unos parámetros perfectos para la carga de los acumuladores.

A su vez, las características técnicas de los MPPT les confieren la habilidad de usar paneles dedicados a instalaciones de venta a red, con tensiones no-standard para carga directa, e incluso establecer circuitos en serie hasta los 145VCC. Esto a su vez permite reducir la sección de los conductores o aumentar la distancia para una misma sección.

Permite también el mejor aprovechamiento de los paneles ante bancos de batería descargados y de tensión baja, precisamente cuando más hace falta. Así mismo permite aprovechar los momentos de frío, cuando aumenta la tensión dado su amplio rango de entrada.

Pongamos el caso de los Xantrex o los Outback por ser los mas grandes en mercado. Su límite máximo son 150VCC y 145VCC como máximo de servicio. Si se excede lo seguro es que se averíe y como guardan un log del Voc no hay garantía posible....
Si vamos a cargar un banco a 24V podríamos seriar 2 paneles de 12V nominales sin problema, siendo unos 52Voc el máximo a alcanzar incluido un factor de seguridad, hasta los 145VCC hay margen.

Para 4 paneles también hay cabida, alcanzando los 104Voc
Para 5 paneles ya nos acercamos al límite.....130Voc y la eficacia del aparato baja.
Para 6 paneles lo sobrepasamos y ni siquiera en climas moderados se recomienda.

Incluso para su el uso de un MPPT lo mejor son paneles de 12V nominales al representar incrementos menores en la ecuación, permitiendo el ajuste mas exacto a la tensión idónea.

Una versión mas económica de estos productos son los Phocos 100/20 (20A) y Phocos 100/30 (30A), adecuados para sistemas nominales de 12V y 24V, con hasta un 98% de eficacia y un Voc máximo de 95V que da margen mas que suficiente para varias configuraciones de carga con paneles tanto cristalinos como amorfos.
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