Conexión de Paneles Solares en Serie o en Paralelo - Por Qué y Cómo

Comprender cómo conectar los paneles solares de manera óptima puede ser un laberinto, especialmente para los principiantes. Con innumerables opciones y consideraciones, el proceso de unir paneles solares para aprovechar la energía del sol de manera eficiente puede parecer desalentador.

En esta guía completa, navegaremos por el laberinto, arrojando luz sobre cómo se conectan los paneles solares y qué método de cableado es mejor para su sistema solar . Ya sea que esté iniciando su primer proyecto solar o buscando mejorar un sistema existente, esta guía le ofrecerá claridad e información valiosa adaptada a sus necesidades.

¿Cómo se conectan los paneles solares entre sí?

Los paneles solares normalmente se conectan mediante dos métodos: serie o paralelo . La elección depende de varios factores , incluida la demanda de energía, el tipo de controlador de carga solar , el inversor solar , el sistema de batería y las condiciones ambientales.

Los paneles solares generalmente requieren una caja de conexiones , que generalmente se instala en la parte posterior de los paneles rígidos o en la parte frontal superior de los paneles solares flexibles . La posición de instalación puede variar según el modelo, estando algunos paneles equipados con caja de conexiones. Esta caja consta de componentes como una cubierta, carcasa, bloques de terminales, diodos y conectores positivo/negativo . Las conexiones entre paneles solares se establecen mediante estos conectores y cables fotovoltaicos del tamaño adecuado. Y varios métodos de conexión pueden requerir herramientas adicionales, que también se tratan en los pasos de cableado correspondientes. Además, el cableado de extensión requiere el uso de conectores solares MC4 y cables de extensión, como se ilustra en el diagrama siguiente.

¿Por qué conectar paneles solares en serie?

La conexión de paneles solares en serie da como resultado un aumento de voltaje manteniendo el mismo amperaje que un solo panel.

¿Suponiendo que tiene dos paneles solares flexibles de 100 vatios? (cada uno con un voltaje de circuito abierto de 21,6 voltios y 6,1 amperios) y un banco de baterías de 24 V para cargar, es necesario conectarlos en serie para aumentar el voltaje. Multiplicar el voltaje del circuito abierto de un panel (21,6 voltios) por el número de paneles (2) nos da la salida de voltaje total. Entonces, serían 21,6 voltios x 2 = 43,2 voltios. El amperaje se mantiene en 6,1 amperios. Usamos el voltaje del circuito abierto por seguridad, asegurando que esté dentro. el voltaje de entrada máximo del controlador de carga.

El cableado de paneles solares en serie es común en escenarios donde:

• Las baterías solares necesitan un voltaje más alto . Es imperativo determinar si su sistema de batería funciona con voltaje bajo o alto .
• La energía debe distribuirse a largas distancias .
• Si la luz solar es baja , es posible que los paneles solares individuales no generen suficiente voltaje para cargar baterías de manera eficiente o alimentar cargas eléctricas.

¿Cómo conectar un panel solar en serie?

Al cablear paneles solares en serie, comience asegurándose de que cada panel tenga una caja de conexiones con conectores positivos y negativos claramente marcados. Si se requiere una extensión adicional, utilice conectores MC4 y cables de extensión.

Cablear paneles solares en serie es sencillo. Encuentre los conectores positivo y negativo de cada caja de conexiones del panel solar. Inserte el conector positivo (normalmente rojo con clavijas macho ) de un panel al conector negativo (normalmente negro con enchufes hembra ) del siguiente panel. Repita este proceso para todos los paneles posteriores hasta que todos estén conectados en serie.

¿Por qué conectar un panel solar en paralelo?

Cuando se conectan paneles solares en paralelo, el voltaje sigue siendo el mismo que el de un solo panel, mientras que el amperaje se suma en todos los paneles conectados.

Por ejemplo, si tiene dos paneles solares de 100 vatios con un voltaje de circuito abierto de 21,6 voltios y 6,1 amperios cada uno, conectarlos en paralelo mantendría el voltaje en 21,6 voltios y duplicaría el amperaje a 12,2 amperios.

Cuándo conectar paneles solares en paralelo

• Si su sistema requiere mayor amperaje que voltaje, conectar paneles en paralelo es el camino a seguir.
• Las conexiones en paralelo permiten una expansión más sencilla del sistema existente , ya que simplemente puede agregar más paneles en paralelo sin afectar el voltaje.

¿Cómo conectar un panel solar en paralelo?

Al cablear paneles solares en paralelo, asegúrese de que cada panel tenga una caja de conexiones con conectores positivos y negativos claramente marcados. La conexión en paralelo implica vincular todos los terminales positivos y todos los terminales negativos. Además, para conexiones paralelas, utilice conectores MC4 y cables de extensión si es necesario.

Para conexiones en paralelo, utilice conectores de derivación o una caja combinadora . Los conectores de derivación vienen en configuraciones tipo Y y tipo T , con secciones separadas para terminales positivos y negativos. Cada sección permite combinar múltiples entradas de la misma polaridad en una sola salida .

Aquí hay un diagrama que ilustra la conexión en paralelo de 3/4 paneles solares usando un conector de rama tipo Y 2 a 1:

Finalmente, conecte los haces de cables positivos a la entrada positiva del controlador de carga y los haces negativos a la entrada negativa.

Paneles solares en serie frente a paralelos - vent. y desv.

Pros y contras de la conexión en serie

Beneficios de cablear paneles solares en serie

Volumen de componentes reducido

Debido al menor amperaje total, las conexiones en serie eliminan la necesidad de cables y componentes voluminosos, lo que simplifica el diseño del sistema.

Menores pérdidas de transmisión

Un voltaje más alto en las conexiones en serie reduce la pérdida de energía durante la transmisión de larga distancia, lo que mejora la eficiencia general del sistema.

Rendimiento mejorado

Las cuerdas de la serie destacan en condiciones de poca luz al amanecer y al anochecer , mejorando la eficiencia general de captura de energía. Aumentar el voltaje de salida total de los paneles solares es beneficioso para iniciar el funcionamiento de los controladores de carga solar MPPT lo antes posible .

Desventajas de conectar paneles solares en serie

Dependencia del rendimiento

El rendimiento de una configuración en serie depende del panel más débil, lo que lleva a una eficiencia reducida si un panel está sombreado .

Requisito de alto voltaje

Las configuraciones en serie requieren un controlador de carga tolerante a alto voltaje y un inversor solar , lo que agrega complejidad y costo al sistema.

Pros y contras del cableado paralelo

Beneficios de conectar paneles solares en paralelo

Rendimiento aislado

Cada panel funciona de forma independiente en cableado paralelo, lo que garantiza que las sombras o el mal funcionamiento en un panel no afecten significativamente a los demás , manteniendo la eficiencia general del sistema.

Mayor amperaje

Las conexiones en paralelo aumentan la salida de amperaje, lo que es ideal para sistemas que requieren mayores demandas de corriente, como alimentación directa de electrodomésticos o carga de baterías de bajo voltaje.

Expansión flexible

El cableado paralelo permite una fácil expansión del sistema al agregar más paneles sin afectar el voltaje, lo que ofrece escalabilidad para satisfacer las crecientes necesidades energéticas.

Riesgo eléctrico reducido

Un voltaje más bajo en configuraciones en paralelo mitiga los riesgos eléctricos potenciales asociados con los sistemas de alto voltaje.

Desventajas de conectar paneles solares en paralelo

Instalación compleja

Las conexiones en paralelo implican la gestión de múltiples tendidos de cables, conectores de derivación o cajas combinadoras, lo que potencialmente aumenta la complejidad y el costo de la instalación.

Desafíos de compatibilidad

Diferentes paneles solares (marca, tamaño) en sistemas paralelos pueden causar daños y reducir la eficiencia. Los paneles diferentes hacen que los más fuertes compensen en exceso a los más débiles, lo que exacerba los problemas de compatibilidad y la pérdida de rendimiento.

Mayor costo del cable

Un mayor amperaje en configuraciones en paralelo requiere cables más pesados ​​y costosos, lo que aumenta los gastos de instalación.

Conexión de los paneles solares en serie o en paralelo, ¿cuál es mejor?

La elección entre conexiones en serie y en paralelo para paneles solares depende de requisitos y condiciones específicos.

Cuando se prefiere la conexión en serie

• Requisito de espacio limitado pero alto voltaje, como instalaciones en tejados.
• Necesidad de maximizar la salida de voltaje sin expandir el área física.

Cuando se prefieren conexiones paralelas

• El sombreado es una preocupación, ya que permite que los paneles individuales funcionen de forma independiente.
• Aplicaciones como vehículos recreativos, embarcaciones o configuraciones de bajo voltaje priorizan la flexibilidad y el rendimiento del panel individual.

¿Se puede conectar el panel solar en serie y paralelo?

Además, tiene la opción de conectar paneles solares en configuraciones en serie y en paralelo para maximizar el voltaje y la corriente. Para comenzar el cableado en serie-paralelo, primero organice los paneles en grupos en serie, como 2, 3, 4, etc., formando lo que se llama una cadena. Luego, ponga en paralelo todas estas cadenas iguales utilizando conectores de rama.

Como se muestra en el diagrama, hay dos cadenas, cada una de las cuales consta de cuatro paneles solares de 12 V y 100 W con una corriente de cortocircuito de 6,1 A, lo que da como resultado una salida de voltaje de 48 V. Cuando estas dos cadenas están en paralelo, el voltaje permanece en 48 V, mientras que la corriente se duplica a 12,2 A.

Preguntas frecuentes sobre la conexión en serie o en paralelo de paneles solares

¿Se pueden conectar diferentes paneles solares en paralelo?

No , no se recomienda conectar diferentes paneles solares en paralelo debido a las diferentes características eléctricas. Esto puede provocar ineficiencias y posibles daños a los paneles.

¿Los paneles solares se cargan más rápido en serie o en paralelo?

La conexión en serie del panel solar es más rápida si, en condiciones de poca luz, inicia rápidamente la carga tan pronto como la luz toca los paneles, evitando el aumento gradual de voltaje necesario para exceder el umbral de carga.

¿Deben conectarse los paneles solares de 12 V en serie o en paralelo?

El hecho de que los paneles solares de 12 V deban conectarse en serie o en paralelo depende de los requisitos específicos. Si necesita mantener el voltaje pero aumentar la corriente, el cableado paralelo es adecuado. Sin embargo, si necesita una salida de voltaje más alta, sería preferible el cableado en serie.

¿Se pueden agregar más paneles solares a un sistema existente?

Ciertamente, puedes agregar más paneles solares a tu sistema actual. Sin embargo, es importante asegurarse de que su voltaje, corriente y potencia se alineen con las especificaciones del controlador e inversor de su sistema.