Si miramos la ficha técnica de un módulo fotovoltaico podemos ver que los fabricantes nos proporcionan datos para dos condiciones distintas de los datos eléctricos, como potencia pico, tensión y corriente de operación, tensión en circuito abierto e intensidad de cortocircuito.
En primer lugar, encontraremos los datos en condiciones STC o condiciones de test estándar, como se intuye por su nombre son condiciones estándar que utilizan todos los fabricantes para el ensayo de los módulos fotovoltaicos en el laboratorio. Sirve para normalizar los ensayos a la hora de plasmar los datos eléctricos en las fichas técnicas y que cada fabricante no publique sus datos bajo distintas condiciones. Los paneles se ensayan bajo las siguientes condiciones:
- Irrandiancia de 1000W/m2.
- Espectro AM de 1.5.
- Temperatura de la célula de 25°C.
Es poco probable que se den estas condiciones en la naturaleza. Por lo que los fabricantes también proporcionan los datos para NMOT o temperatura de operación nominal del módulo que se prueban en condiciones:
- Irradiancia de 800W/m2.
- Espectro AM de 1.5.
- Temperatura ambiente de 20°C.
- Velocidad del viento 1m/s.
Es más probable que se den estas condiciones en situaciones reales, ya que tiene en cuenta el viento y es la temperatura ambiente la que condiciona, no la de la célula como sucede en el ensayo STC. La temperatura de la célula siempre será mayor a la temperatura ambiente, para una temperatura ambiente de 20°C, la temperatura de las células será en torno a 25°C más, es decir, alrededor de 45°C.
Coeficiente de temperatura
Pero, ¿qué efecto tiene esto en el rendimiento de los paneles fotovoltaicos? Los fabricantes nos dan las características de temperatura para una determinada temperatura de célula, aproximada a la temperatura ambiente para NMOT. Nos proporcionan los datos de los coeficientes de variación de potencia máxima, tensión en circuito abierto y corriente en cortocircuito del panel con la temperatura.
Veamos un ejemplo
Veamos un ejemplo, con el módulo de 450W monocristalino de Canadian Solar CS3W-450MS.
Los datos que nos proporciona el fabricante para STC son:
Los datos para NMOT son:
Las características de temperatura para el módulo monocristalino Canadian Solar de 450W, son:
Los coeficientes de temperatura que nos proporciona el fabricante para los distintos parámetros son para una temperatura de operación nominal del módulo de 42°C±3.
Por lo que la temperatura de las células fotovoltaicas para condiciones normales de operación es de 42°C, mientras que para las condiciones STC es de 25°C. La diferencia entre ambas es de 42-25=17°C.
Como estamos estudiando la eficiencia de los módulos respecto a la temperatura tendremos que tener en cuenta el coeficiente de temperatura para la potencia máxima. Las pérdidas que tendrá el panel que estamos estudiando para las condiciones de operación nominal respecto a las condiciones de test estándar serán: 17°C·0.35%/°C=5.95%. O lo que es lo mismo, su eficiencia será de 94.05%. Este cálculo se podrá realizar para cualquier temperatura.
También nos proporcionan dos coeficientes más, el de la tensión en circuito abierto y el de corriente de cortocircuito. Estos dos parámetros tienen comportamientos contrarios, por un lado, la tensión aumenta cuando disminuye la temperatura, con la corriente del panel sucede lo contrario, cuando aumenta la temperatura esta también aumenta.
Diferentes irradiancias y temperaturas
También nos proporcionan la gráfica de cómo se comporta el panel fotovoltaico para diferentes irradiancias, se puede observar que cuando aumenta la irradiancia aumenta considerablemente la intensidad del panel. En cambio, el valor de la tensión es más estático a los cambios de irradiancia. Estos datos habrá que tenerlos en cuenta para la compatibilidad con los distintos componentes de la instalación, como la de los microinversores Ephase, que se puede comprobar a partir de este enlace: Support – Module Compatibility | Enphase . Sobre todo, cuando la instalación fotovoltaica se vaya a realizar en zonas con condiciones climáticas extremas.
