Invertir en un sistema de energía solar se reduce a entender cuánta potencia o energía puede producir para cargar aparatos. Uno de los factores primordiales que especifican la calidad de los paneles solares es el voltaje. En palabras simples, el voltaje del panel solar determina cuánto voltaje produce un panel solar mientras trabaja.
Sin embargo, la respuesta no es sencilla. Vale la pena señalar que el voltaje del panel solar depende de varios factores, incluyendo el número de celdas solares utilizadas en serie, la eficiencia de las celdas solares, el ángulo e intensidad de los rayos solares que inciden en el panel y la temperatura. Además, variará dependiendo del modelo y tamaño del sistema solar que elija.
Jackery es uno de los principales fabricantes mundiales de paneles solares de primera calidad. Por ejemplo, los Paneles Solares Jackery SolarSaga de 200W están diseñados explícitamente con celdas solares de alta calidad. Como resultado, tienen una alta eficiencia del 24.3% y pueden producir más energía en comparación con otros disponibles en el mercado.
¿Qué es el voltaje del panel solar?
En los sistemas fotovoltaicos (FV) solares, la salida de voltaje de los paneles FV típicamente cae en el rango de 12 a 24 voltios. Sin embargo, la salida total de voltaje del conjunto de paneles solares puede variar según el número de módulos conectados en serie.
Calcular el voltaje del panel solar es crucial ya que le ayuda a entender cuántos módulos están conectados y la energía que pueden generar. Una vez que conoce el voltaje del panel solar, puede diseñar, instalar y mantener fácilmente un sistema fotovoltaico solar eficiente.
¿Qué son los amperios y vatios del panel solar?
Los amperios y vatios solares se refieren a la energía eléctrica producida por los paneles solares. Mientras que los amperios solares miden la corriente eléctrica producida por las celdas solares, los vatios solares se refieren a la cantidad de energía entregada a cualquier carga eléctrica.
Ambas unidades eléctricas —amperios y vatios— afectan directamente la clasificación de eficiencia de los paneles solares. Esto significa que si la clasificación de eficiencia es alta, hay una mayor producción de amperios y vatios solares por parte de los paneles FV.
En resumen, los paneles solares de alta eficiencia tienden a producir más vatios y amperios que los paneles de baja eficiencia disponibles en el mercado. Comprender las unidades eléctricas como amperios, vatios y voltaje de los paneles solares antes de comprarlo le ayudará a seleccionar el sistema solar adecuado que satisfaga sus necesidades de energía.
Los tipos de voltajes de paneles solares
Los paneles solares tienen múltiples voltajes asociados a ellos, incluyendo voltaje en circuito abierto, voltaje en máxima potencia, voltaje nominal, VOC corregido por temperatura y coeficiente de temperatura de voltaje.
- El voltaje en circuito abierto generalmente se encuentra entre 21.7V y 43.2V.
- El voltaje de potencia máxima suele estar entre 18V y 36V.
- El voltaje nominal varía, pero los valores generales son 12V, 18V, 20V o 24V.
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Voltaje Nominal |
VOC - típico |
VMP - típico |
Número de celdas en serie |
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12V |
21 |
17 |
36 |
|
18V |
30 |
24 |
48 |
|
18V |
33 |
26 |
54 |
|
20V |
36 |
29 |
60 |
|
24V |
42 |
35 |
72 |
A continuación, comprendamos los diferentes tipos de voltajes de paneles solares.
Voltaje en Circuito Abierto (VOC)
El voltaje medido con el multímetro o voltímetro cuando el módulo fotovoltaico no está conectado a ninguna carga se denomina voltaje en circuito abierto. El uso principal del VOC es medir el potencial máximo de salida de potencia del panel solar cuando está recién sacado de la caja.
También puede usar VOC como voltaje de referencia para los algoritmos MPPT (Seguimiento del Punto de Máxima Potencia) en los controladores de carga solar. Finalmente, VOC puede ayudar a determinar el VOC corregido por temperatura del panel solar.
Como puede ver en el gráfico a continuación, el VOC es el voltaje máximo de la celda del panel solar, dado que la corriente neta es cero.
Voltaje a Máxima Potencia (VMP o VPM)
Cuando el módulo solar está conectado a una carga y opera a su máxima potencia de salida bajo las Condiciones de Prueba Estándar (STC), se define como el voltaje a máxima potencia.
Durante VMP o VPM, el panel solar genera el máximo de vatios. Sin embargo, generalmente es un 70-80% menos que el voltaje en circuito abierto. Puede encontrar el VMP o VPM en la hoja de especificaciones de los módulos.
Voltaje Nominal
El voltaje nominal es un voltaje de panel solar aproximado que puede ayudarlo a emparejar equipos. El voltaje se basa generalmente en los voltajes nominales de los aparatos conectados al panel solar, incluyendo, entre otros, inversores, baterías, controladores de carga, cargas y otros paneles solares.
Es importante señalar aquí que el voltaje nominal no es un voltaje real. Si desea cargar una batería pequeña de 12V, puede usar un panel solar de 12V, que suministrará energía sin esfuerzo a la batería. Sin embargo, eso no significa que el voltaje nominal y el voltaje de funcionamiento real sean los mismos.
Por ejemplo, una batería de 12V podría tener un voltaje de funcionamiento que fluctúa entre 11.5V y 14V. Sin embargo, seguirá siendo referida como una batería de 12V. Los voltajes nominales más comunes que encontrará al elegir un panel solar son 12V o 24V.
VOC corregido por temperatura
La función del VOC corregido por temperatura es estabilizar el aumento del VOC en un arreglo solar durante temperaturas frías. El voltaje asegura que los dispositivos conectados, como los inversores de conexión a red o los controladores MPPT, no sufran daños debido a las fluctuaciones de temperatura.
Coeficiente de temperatura de voltaje
El coeficiente de temperatura de voltaje se define como el cambio de volumen en función de la temperatura. El propósito principal de calcular el coeficiente de temperatura es comprender las situaciones de temperaturas frías/alto voltaje para los paneles solares. Además, le ayuda a elegir los componentes que funcionan bien en ciertas temperaturas.
¿Qué afecta el voltaje del panel solar?
El voltaje del panel solar varía según múltiples factores. Algunos de los factores más comunes incluyen los siguientes:
Eficiencia del panel solar: La eficiencia de la celda solar es su potencia eléctrica de salida dividida por la potencia de luz incidente. Si la eficiencia del panel solar es alta, puede producir más voltaje utilizando la misma cantidad de luz solar.
Tamaño de la celda solar: Cuanto mayor sea la superficie de las celdas solares, mayor será el número de fotones que golpean las celdas. Eso significa que puede esperar una alta salida de voltaje por pie cuadrado.
Intensidad de la luz solar: La intensidad con la que la luz solar incide en los paneles solares afecta el voltaje. Cuando más fotones de los rayos del sol caen sobre los paneles, estos producen más electricidad.
Ángulo de la luz solar: Si el sol está en un ángulo bajo, la luz solar viaja a través de más atmósfera, lo que lleva a fotones dispersos. Por lo tanto, conduce a una menor salida de voltaje.
Conexión de celdas solares: En el sistema de energía solar, las celdas solares se conectan en serie o en paralelo. La combinación de las celdas en serie aumenta el voltaje de salida total del panel solar mientras que la corriente permanece sin cambios.
Temperatura: Cuando los paneles solares funcionan a temperaturas más altas, los materiales de las celdas solares deben enfrentar una alta resistencia. Como resultado, gran parte de la electricidad se pierde en forma de calor. Por lo tanto, si desea aumentar el voltaje de salida de sus paneles solares, lo mejor es mantenerlos frescos.
¿Cómo calcular y probar el voltaje del panel solar?
El voltaje fotovoltaico (FV) es la energía generada por una sola celda FV. Esto significa que calcular el voltaje FV define qué tamaño de sistema FV se adaptará a sus necesidades de energía.
Respondamos primero a la pregunta más importante: ¿cuánto voltaje produce un panel solar?
Comience el cálculo encontrando el voltaje máximo del módulo o Módulo Voc_max corrigiendo la temperatura ambiente más baja esperada en el sitio de instalación.
Fórmula: Módulo Voc_max = Voc × [1 + (Tmin - T_STC) × (Tk_Voc/100)]
Aquí,
VOC = Voltaje de corriente en circuito abierto de los módulos (Generalmente disponible en la hoja de datos)
Tmin = Temperatura ambiente más baja esperada (Verifique la temperatura de su ubicación para averiguarlo)
T_STC = Temperatura en condiciones de prueba estándar, que suele ser 25°C
Tk_Voc = Coeficiente de temperatura del voltaje en circuito abierto del módulo
Ejemplo: Supongamos que el voltaje en circuito abierto de un módulo es de 30V, la temperatura ambiente más baja esperada es de -10°C, el coeficiente de temperatura del voltaje en circuito abierto del módulo es de -0.3% por °C, y la temperatura en condiciones de prueba estándar es de 25°C.
Sustituyendo estos valores en la fórmula, obtenemos:
Módulo Voc_max = 30V x [1 + (-10°C - 25°C) x (-0.3% por °C/100)]
Módulo Voc_max = 30V x [1 + (-35°C) x (-0.003)]
Módulo Voc_max = 30V x [1 + 0.105]
Módulo Voc_max = 33.15V
Así, el voltaje máximo en circuito abierto del módulo a la temperatura ambiente más baja esperada de -10°C es de 33.15V.
Calcular el voltaje del arreglo solar
El voltaje del arreglo solar de su sistema depende de cómo conecte los módulos, en serie o en paralelo. Esto se debe a que el voltaje de cada módulo se suma cuando se conectan en serie, mientras que permanece sin cambios durante la conexión en paralelo.
Probar el voltaje del panel solar
Un voltímetro o multímetro puede ayudarle a medir el voltaje de salida del panel solar. Simplemente conecte el multímetro a los terminales de salida del panel solar para medir la corriente y el voltaje.
Paneles solares Jackery de alto voltaje
Es probable que los módulos fotovoltaicos de alto voltaje generen más energía que los paneles de bajo voltaje. Jackery es uno de los principales fabricantes de utilidades solares para exteriores, incluidos paneles solares y estaciones de energía.
Los paneles solares portátiles y plegables Jackery SolarSaga vienen en varios tamaños, voltajes y capacidades para satisfacer las necesidades energéticas de los usuarios. Por ejemplo, puede conectar paneles solares Jackery SolarSaga de 200W con la estación de energía portátil Jackery Explorer 3000 Pro para construir un sistema de energía solar definitivo para su hogar o aventuras al aire libre.
Paneles solares Jackery SolarSaga 500X
Los paneles solares Jackery SolarSaga 500X son paneles solares de alta eficiencia construidos con celdas TOPCON. Su diseño plegable y portátil asegura un fácil transporte, y su alta potencia de salida ayuda a cargar la estación de energía portátil más rápido. Puede emparejar estos paneles solares con la estación de energía portátil Jackery Explorer 5000 Plus para construir un sistema de respaldo de batería doméstico capaz de cargar casi todos los electrodomésticos.
Paneles solares Jackery SolarSaga 200W
Los paneles solares SolarSaga de 200W de Jackery ofrecen una potencia máxima de 200 vatios. El voltaje de circuito abierto de los paneles solares es de 25V, mientras que el voltaje de potencia es de 20.2V. Puede conectar fácilmente los paneles solares a la estación de energía portátil Jackery Explorer para convertir la luz solar en electricidad y cargar aparatos.
Paneles solares Jackery SolarSaga 100W
Los paneles solares Jackery SolarSaga 100W están diseñados con un voltaje de circuito abierto de 25V y un voltaje de potencia de 20.1V. Los paneles solares pueden suministrar una potencia máxima de 100W. Además, la eficiencia de las celdas solares de los paneles es del 24.3%, asegurando que convertirá más luz solar en electricidad.
Paneles solares Jackery SolarSaga 100 Prime
Los paneles solares Jackery SolarSaga 100 Prime tienen un diseño flexible que asegura una fácil instalación en el techo de la autocaravana o en el balcón de casa. Ya sea un entusiasta del aire libre o necesite satisfacer necesidades de energía de emergencia, estos paneles solares pueden cargar rápidamente estaciones de energía portátiles para asegurar un suministro de energía ininterrumpido a los aparatos.
Paneles solares Jackery SolarSaga 80W (Fuera del mercado)
Los paneles solares Jackery SolarSaga 80W están diseñados para ofrecer una potencia máxima de 80 vatios. El voltaje de circuito abierto es de casi 28.5V, mientras que la corriente de cortocircuito es de 3.71A. Los paneles de doble cara mejoran la eficiencia solar generando electricidad desde ambos lados, ayudándole a cargar la batería más rápido.
Comparemos los tres principales paneles solares Jackery SolarSaga, especialmente diseñados para cargar baterías más rápido.
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Serie |
Voltaje de potencia |
Voltaje de circuito abierto |
Compatible con |
Eficiencia de conversión |
Puertos de entrada y salida |
|
Paneles solares Jackery SolarSaga 500X |
42.5V±5% |
49.2V±5% |
Jackery Explorer 5000 Plus, Explorer 3000 Pro y Explorer 1000 Plus |
25% |
— |
|
Paneles solares Jackery SolarSaga 200W |
20.2V±5% |
25V±5% |
Jackery Explorer 5000 Plus, Explorer 3000 Pro, Explorer 2000 v2, Explorer 2000 Plus, Explorer 1000 Plus, Explorer 1000 v2, Explorer 600 Plus, Explorer 500, Explorer 300 Plus y Explorer 240 v2, Explorer 1000 Pro (fuera del mercado), Explorer 1500 Pro (fuera del mercado), Explorer 2000 Pro (fuera del mercado) |
24.3% |
— |
|
Paneles solares Jackery SolarSaga de 100W |
20.1V±5% |
25V±5% |
Jackery Explorer 5000 Plus, Explorer 3000 Pro, Explorer 2000 v2, Explorer 2000 Plus, Explorer 1500 (fuera del mercado), Explorer 1000 Plus, Explorer 1000 v2, Explorer 1000 (fuera del mercado), Explorer 600 Plus, Explorer 500, Explorer 300 Plus, Explorer 300 (fuera del mercado), Explorer 240 v2, Explorer 240 (fuera del mercado) y Explorer 100 Plus.
|
24.3% |
Salida USB-A: 5V, 2.4A Salida USB-C: 5V, 3A |
|
Paneles solares Jackery SolarSaga 100 Prime |
19.0V±5% |
23.0V±5% |
Jackery Explorer 5000 Plus, Explorer 3000 Pro, Explorer 2000 v2, Explorer 2000 Plus, Explorer 1000 Plus, Explorer 1000 v2, Explorer 600 Plus, Explorer 500, Explorer 300 Plus, Explorer 240 v2 y Explorer 100 Plus |
24.3% |
— |
|
Paneles solares Jackery SolarSaga de 80W (Fuera del mercado) |
22V |
28.5V |
Totalmente compatible con todas las estaciones de energía Jackery Explorer. |
25% |
— |
Preguntas frecuentes sobre el voltaje del panel solar
¿Por qué los paneles solares tienen tantos voltajes?
Los paneles solares tienen diferentes voltajes asociados a ellos debido a los distintos tipos de paneles solares, su ubicación en el sistema y la producción de energía. Por ejemplo, los voltajes se suman cuando los paneles solares se conectan en serie.
Cuanto mayor sea el voltaje, mayor será la potencia que se puede esperar. A diferencia de la conexión en serie, los vatios se suman cuando los paneles solares se conectan en paralelo. Los paneles solares Jackery SolarSaga tienen diferentes voltajes, lo que garantiza que se puedan cargar baterías solares de varios tamaños para suministrar energía a los aparatos.
¿Cuál es la diferencia entre el voltaje del panel solar y el voltaje de la batería?
El voltaje del panel solar y el voltaje de la batería son diferentes, donde el primero supera entre un 20 y un 30 % el voltaje de funcionamiento de la batería para garantizar una carga normal de la misma. Esto significa que un panel solar siempre produce más energía de la necesaria para cargar una batería. Por otro lado, el voltaje de la batería es el voltaje de funcionamiento de la batería. Generalmente, está determinado por el número y tipo de celdas de la batería.
¿Cuántos voltios debe cargar un panel solar?
Generalmente, los paneles fotovoltaicos de 12 V producen alrededor de 16-20 voltios, y las baterías de ciclo profundo suelen requerir 14-15 V para cargarse completamente.
Consideraciones finales
Un panel solar promedio de 12 V puede generar alrededor de 17 voltios. Sin embargo, cabe señalar que el voltaje de salida se ve afectado por múltiples factores. Comprender el voltaje del panel solar le ayudará a diseñar su propio sistema fotovoltaico para cargar de forma segura todos sus aparatos eléctricos.
Los paneles solares Jackery SolarSaga son módulos solares altamente eficientes que pueden cargar diferentes tipos de baterías. Además, puede conectarlos con la estación de energía portátil Jackery Explorer para cargar aparatos domésticos o exteriores durante muchas horas.
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