Problemas y
Fallas Típicas en Instalaciones Fotovoltaicas
1. El mercado reducido y la falta de
capacitación para el montaje y uso de Sistemas
Fotovoltaicos.
Mantener
bajo estas condiciones personal con experiencia, debidamente capacitado,
dedicado solamente en este tema, es un lujo que muy pocas de estas empresas son
capaces de sustentar. La falta de expertos es una de las causas principales de
proyectos mal diseñados, generación de falsas expectativas de los clientes,
deficiente instrucción de operación para los usuarios, fallas por uso de
componentes de mala calidad etc.
2. Fallas técnicas pueden controlarse fácilmente
La selección de
componentes de reconocida calidad, y el respaldo directo de la Empresa Matriz y
de los fabricantes de os componentes. En equipos
certificados. (ISO, JPL, CE, TÜF, UL, IEE, MIL) .
Los módulos solares
cuentan además con garantía de funcionamiento y potencia hasta 25 años.
3. Fallas humanas en la operación de pequeños SHS.
Sin
embargo cuando se trata de pequeños sistemas de viviendas rurales
subsidiados, instalados por terceros sin vínculos con la comunidad, los
problemas que se presentan son en un muy elevado porcentaje originados por los propios usuarios. Se trata principalmente de errores de
operación debido a la falta de capacitación de los mismos,
que al no comprender por ejemplo, que la Batería está descargada por exceso de
consumo trataban de resolver el problema a su manera y lamentablemente en
muchos casos con una elevada probabilidad de haber causado daños graves a los
respectivos componentes. Después de algunos años de funcionamiento normal, la
totalidad de los problemas se originan cuando las baterías llegan al fin de
su vida útil. ( de 2 a 5 años, dependiendo de su calidad y manutención). Lo
grave en estos casos es el abandono y la falta de recursos de los afectados
para poder adquirir una nueva batería y para reparar los eventuales daños ocasionados
a los componentes, por las tentativas previas para hacer funcionar el sistema.
4.Algunos ejemplos típicos de fallas
frecuentes por intervenciones humanas.
Panel con sombra
parcial o total. Fusible de protección arreglado provisionalmente con alambre como "Fusible". Uso de lámparas incandescentes de 12 Volt -50 Watt. Uso de la
batería del sistema solar para hacer partir vehículos. Conectar la batería con
la polaridad invertida al sistema. Carga de baterías de algún vecino o pariente
conectándolas al sistema con polaridad invertida.
5. Causas principales de diversas fallas por
factores humanos
Falta o
incumplimiento de las instrucciones de operación del sistema: La falta de
participación del usuario en la gestación y el dimensionamiento del sistema. Desconocimiento
total del usuario de uso eficiente de energía. La falta de capacitación del
usuario para el correcto uso y operación del sistema Desconocimiento de los
conceptos básicos de Cosecha , Almacenamiento y Consumo Uso de equipos y
artefactos inadecuados, ejemplo lámparas incandescentes. Falta de manutención
de la batería Falta de preparación para reemplazo de la batería vencida.
6. La Capacitación como herramienta para reducir
errores de operación en SHS.
El problema puede
resolverse fácilmente exigiendo que los vecinos de las mismas localidades
reciban una apropiada capacitación durante la instalación y puesta en servicio y algunos vecinos o vecinas
escogidos, incluido el profesorado de la escuela, obtengan un entrenamiento y
capacitación intensiva durante su participación en las instalaciones, de modo
que puedan realizar posteriormente una asistencia técnica local, para atender
los eventuales problemas y necesidades de la comunidad.
7. Fallas por factores humanos en sistemas de
potencias sobre 250Wp
Fallas humanas en
Instalaciones de 115V en viviendas, sistemas para Minería, sistemas Industriales,
estaciones de Telecomunicación y otros, son muy poco frecuentes. Esto se debe
principalmente a que los diferentes proyectos se realizan generalmente en
conjunto con el futuro operador, de modo que en forma simultánea se realiza la
capacitación para la operación y el servicio de la Instalación. Ciertamente no
falta algún operador entusiasta que quiere aplicar su espíritu inventivo,
logrando a veces que el sistema deje de funcionar. En todo caso es
fácil de determinar la causa de la falla (en especial cuando se usan sistemas automáticos
de registro de datos) que hoy en día ya forman parte de los equipos periféricos
de control de sistemas fotovoltaicos (en caso que el cliente lo solicite).
8. Algunos ejemplos típicos de fallas por proyectos
deficientes.
8.1 El encargado del
proyecto no conoce el lugar de instalación. Es frecuente que
el dimensionamiento se realiza sin haber visitado el lugar y una vez instalado
se descubren proyecciones de sombras sobre los paneles de estructuras vecinas,
que pueden reducir la producción calculada del sistema a menos de la mitad.
8.2 Insuficiente
generación debido a sombra parcial de árboles o estructuras.Sistema no
alcanza cubrir el consumo previsto
8.3 Generación
insuficiente debido a microclima local, en especial la formación de neblinas
localizadas,
no consideradas en el cálculo.
8.4 Corte frecuente de
energía por falta de autonomía del sistema. Falta de
capacidad de baterías.
8.5 El sistema se encuentra
instalado en una zona que es afectado por la proyección de sombra parcial o
total de obstáculos o montañas cercanas durante el invierno.
8.6 Inclinación y
orientación incorrecta de los Paneles.
8.7 Generación
insuficiente por contaminación con polvo. Por ejemplo sistema
instalado al lado de un camino de tierra de alto tráfico.
8.8 Falta
de protección contra descargas atmosféricas y sus transientes.
8.9 Disminución severa
de la capacidad de generación por excrementos de aves sobre los módulos
.
.
8.10 Sistema
no genera por estar bajo nieve acumulada. La nieve que se desliza de los módulos
se acumula en la base hasta obstruir los módulos en forma parcial o total.
8.11 Dimensionamiento de
los conductores no considera las caídas de tensión (IxR)
máximas recomendadas en sistemas de corriente continua de bajo voltaje.
8.12 Instalación
realizada por personal no calificado.
8.13 Equipos periféricos
que no cuentan con Certificados de Calidad. (Reguladores,lámparas,
baterías, fusibles, Inversores etc.)
Dimensionamiento
incorrecto para el consumo indicado.
9.
Fallas en equipos debido a defectos de fabricación.
9.1 Módulos Fotovoltaicos.
9.2 Reguladores de Carga
Entre
los componentes más vulnerables de un sistema solar se encuentran los
reguladores de carga, se trata de sistemas electrónicos de potencia que tienen
como función asegurar una correcta y eficiente carga de las baterías de un
sistema solar y evitar por el otro lado que la batería pueda ser descargada más
allá del límite permitido para una descarga profunda. Las fallas registradas
corresponden en su gran mayoría a intervenciones de terceros como ser inversión
de polaridad, cortocircuito en el consumo, fusibles reemplazados por gruesos "alambres" de cobre , conexión a tierra equivocadas, conexiones y desconexiones
de conductores vivos. inversión de polaridad, fusibles arreglados y otras.
9.3 . Fallas en Inversores
Insulares
Las causas de fallas son muy variables, siendo la
principal y la más grave en 4 casos la retroalimentación accidental de la
salida AC del inversor con otra fuente de corriente alterna. Otras 2 fallas
ocurrieron al alimentar el inversor con la polaridad invertida. La exposición
de inversores a neblina salada en la costa. ha sido el origen de 2 Fallas en
casa de veraneo. En 3 casos las causas han sido fallas técnicas de algún
componente electrónico y fueron reemplazados bajo garantía. Los otros equipos
han sido reparados con componentes originales del fabricante.
Mal dimensionamiento de la potencia sobre todo con
cargas inductivas.
9.4 Fallas de Baterías en pequeños SHS
En
el fondo el problema real es cuanto es el costo por kWh que la batería entrega
al consumo. Hay baterías comunes que solo soportan unas pocas decenas de descargas
profundas y se mueren en poco tiempo y existen estas baterías decoradas con certificados
y trofeos que prometen más de 1000 descargas profundas libre de mantenimiento
pero cuestan probablemente muchas veces más que la primera y su vida útil también
es significativamente mayor, como resultado final el costo por kWh es muy semejante,
lo único que cambia fuertemente es la inversión inicial. La experiencia ha mostrado
que las baterías usuales que se comercian en el País, para pequeñas
instalaciones solares, tienen entre 2,5 a 6 años de vida útil.
10.
Diferentes sugerencias para corregir algunos de los problemas
10.1 Preparación
de Instaladores autorizados.
10.2 Preparar
cursos de Instalación, Operación y Manutención de sistemas Fotovoltaicos a nivel
de y de liceos, escuelas e institutos técnicos. Estos cursos debieran agregarse
al Curriculum de electricidad de Automóviles o Electricidad básica y no
requieren más de 40 horas. Los eléctricos egresados deberán tener uncertificado reconocido por un Organismo del Gobierno, que los habilita para
trabajar con sistemas fotovoltaicos.
10.3 Condicionar
que proyectos de Sistemas Fotovoltaicos sobre 2.500Wp deben ser firmados y la
estación debe ser recepcionada por un Técnico eléctrico autorizado, con certificado
de un Organismo de Gobierno para instalaciones Fotovoltaicas mayores.
10.4 Independientemente
del tamaño y complejidad del sistema, es indispensable contar con Profesionales
calificados para asesorar a un futuro usuario, para orientarlo y realizar el
dimensionamiento del sistema en conjunto con el interesado, para elaborar el
proyecto y hacer la elección de los componentes, para acompañarlo en la puesta
en servicio y realizar el entrenamiento al grupo de personas que operará el
sistema y estar disponible para el respaldo post-venta para cualquier problema
o consulta que pueda originarse.
Instalaciones mal diseñadas e instaladas, son un peligro para el usuario, para la vivienda y la vida útil del sistema es corta.
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| Baterías mal montadas sin ninguna protección |
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Mal montaje de los equipos y de la instalación eléctrica |
