La potencia nominal y potencia pico son dos nociones fundamentales en el apasionante universo de la energía, y más cuando se trata de sistemas fotovoltaicos. Pues, aunque ambos están relacionados con la generación energética, representan aspectos distintos dentro del sistema.
¿Qué es la potencia nominal y la potencia pico?
La nominal (vatios Root Mean Square, W RMS) simboliza el máximo de energía que un conjunto necesita de acuerdo a su diseño y capacidad para trabajar apropiadamente. Entonces, se define como una característica de diseño que permite un trabajo sin sobrecalentamiento.
Sin embargo, factores como fluctuaciones del flujo eléctrico, uso continuo u operatividad indebida, hacen que, en relación a la nominal, sea más alta o baja. Ejemplo de ello es el caso de un altavoz diseñado para 100 W RMS, valor que representará su tolerancia funcional.
En cuanto a la máxima, es el valor más alto de energía que suministra un sistema durante un período específico de tiempo sin fallar. Es el nivel máximo de carga eléctrica que un sistema maneja de forma continua sin sobrecargarse, de ahí que se le conozca también como potencia punta.
En el diseño fotovoltaico, es clave dicho dato por la conectividad simultánea que hay en estos sistemas. Por ejemplo, si una resistencia tiene un voltaje de 10 V y la corriente fluye con 0.75 A, la resistencia convierte 7.5 W. Por lo tanto, la resistencia a instalar debe tener 7.5 W o más como máxima.
Potencia nominal y potencia pico de los paneles solares
La potencia nominal y la potencia pico son dos medidas clave a la hora de describir la capacidad de generación de energía de los paneles solares.
La potencia nominal es la cantidad máxima de energía que una placa solar puede producir bajo unas condiciones estándar de prueba, solemos expresar estos valores con la unidad de medida vatio (W) o kilovatios (KW) en el caso de que el valor sea muy elevado.
La potencia pico, es también conocida como potencia máxima, y es la máxima potencia que puede proporcionar un panel solar de forma teórica (Supuestamente en las condiciones perfectas). La potencia pico también se expresa con vatios o kilovatios.
Mientras que la potencia nominal nos proporciona una referencia estándar, la potencia pico nos da una visión de la capacidad máxima que obtendremos en el mejor momento del día.
Potencia nominal y potencia pico del inversor de batería
La nominal viene expresada en vatios (W) e indica la máxima capacidad de salida que proporciona de manera continua. Es el valor tope de electricidad que puede dar el inversor sin sobrecalentarse.
Por ejemplo, un inversor con 3000 W de potencia nominal suministrará el mismo valor de forma continua sin problemas.
Ahora, la máxima de un inversor refleja el máximo de carga con la que está diseñado para trabajar en corto tiempo. Es la cantidad de energía que puede proveer temporalmente.
Ejemplo característico sería el de un inversor con 3500 W de potencia máxima podrá prestar brevemente esa energía para encender un dispositivo de alta potencia dentro del sistema.
Estas dos características deben considerarse cuidadosamente al diseñar e implementar sistemas de inversión de energía porque determina:
- Dimensionamiento adecuado: Garantiza que el inversor pueda manejar la carga eléctrica requerida sin problemas.
- Compatibilidad con baterías: Asegura una operatividad eficiente y prolonga la vida útil de los elementos de soporte.
- Protección del sistema. Determina la capacidad del inversor para manejar situaciones de alta demanda sin comprometer la seguridad del sistema.
- Eficiencia Energética: Permiten minimizar las pérdidas y maximizar la producción de energía utilizable.
Son datos esenciales para un funcionamiento seguro, eficiente y duradero de los conjuntos de almacenamiento energético.
Máxima potencia en un solo lugar AC500 B300
Gracias a la última tecnología en baterías para el hogar, BLUETTI a conseguido sintetizar las necesidades de los usuarios de paneles solares de techo para conseguir almacenar la electricidad de la manera más eficiente en sus sistemas de respaldo para el hogar como la AC500 en conjunto con las baterías extensibles B300, que permiten conectar directamente las placas solares y almacenar la energía sin ningún regulador.
El conjunto BLUETTI AC500 + B300 es capaz de ser cargado de muchas maneras, entre ellas corriente alterna con un máximo de 5000W, toma de 12V, las placas solares BLUETTI y las placas solares de techo que estén generando una potencia máxima de 3000W, estás últimas se pueden combinar con la carga de corriente alterna y poder ser cargado con 8000W.
Las capacidades de carga de la BLUETTI AC500 y B300 no hacen sombra con la potencia de salida, ya que gracias a su inversor es capaz de proporcionar 5000W de onda sinusoidal pura, más que de sobras para alimentar cualquier hogar, pero no solo eso, sino que además es capaz de soportar picos de salida de hasta 10000W, permitiendo que en momentos de máxima tensión en nuestro sistema, podamos seguir alimentando nuestros electrodomésticos y maquinaria durante un breve periodo.
4 diferencias entre potencia nominal y potencia pico
La potencia nominal y potencia pico son valores importantes dentro del ámbito eléctrico e ingenieril que se pueden diferenciar por:
Variaciones de corriente
Son los cambios en la intensidad de la corriente eléctrica que fluye a través del sistema.
- La corriente nominal (o corriente de cortocircuito) es la máxima que fluye a través del panel fotovoltaico bajo radiación solar intensa. Es relevante para el diseño eléctrico y la protección del sistema.
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La corriente máxima se alcanza cuando el panel opera en condiciones óptimas. Es menor que la corriente nominal y se obtiene durante el funcionamiento normal.
Caso ejemplo es cuando un foco incandescente de 100 watts funciona ocasionalmente por encima o por debajo de su potencia nominal debido una inestabilidad de la corriente eléctrica.
Uso continuo vs. Uso momentáneo
Son conceptos importantes al considerar la operación de dispositivos eléctricos en el sistema.
- Representa el máximo rendimiento sostenido del panel bajo condiciones normales. Es relevante para dimensionar componentes y garantizar seguridad.
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Se refiere al pico de rendimiento momentáneo, como al arrancar un motor. No se mantiene de manera continua.
Ejemplo de estos pueden ser la potencia continua para un aire acondicionado en funcionamiento durante todo el día y, por otro lado, un motor eléctrico que necesita potencia momentánea para superar la inercia y comenzar a girar.
Eficiencia y pérdidas
Se refieren a la relación entre la producción real obtenida y la producción máxima teórica en un proceso o máquina.
- En potencia nominal la eficiencia del panel afecta la potencia nominal. Las pérdidas por sombreado, suciedad o envejecimiento reducen su rendimiento.
- En cuanto a potencia máxima, se considera un máximo teórico sin estimación de pérdidas.
En la práctica, ningún dispositivo es 100% eficiente. Siempre hay pérdidas debido a la resistencia eléctrica, la conversión de energía y otros factores. Por lo tanto, la potencia real que se obtiene puede ser menor que la nominal debido a estas pérdidas.
Factor de potencia
Es una relación entre la potencia activa (real) y la potencia aparente (nominal). Se expresa como un número entre 0 y 1.
- La nominal no tiene en cuenta el factor, por lo que la corriente y la tensión pueden estar desfasadas.
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En la máxima, el factor influye en la potencia real entregada al sistema eléctrico.
Por ejemplo, si se tiene una carga eléctrica con 100 KVA, 50 KVAR y 80 KW, su factor de potencia es 0.8 (80 KW / 100 KVA). Esto significa que la carga está utilizando el 80% de su potencia aparente para realizar trabajo útil.
Cómo calcular la potencia nominal y la potencia pico de un sistema fotovoltaico
Como características en sistemas fotovoltaicos, las potencias son de suma importancia porque su relación determina la eficiencia del sistema (kWn/kWp x100). Entonces, si la nominal es de 8 kWn y la pico es de 10 kWp, la eficiencia sería del 80%.
La potencia nominal y potencia pico de sistemas fotovoltaicos se calculan de la siguiente manera:
Potencia nominal (kWn)
Se refiere al rendimiento de los paneles solares y está vinculada al desempeño de los inversores (Corriente x Voltaje). Para calcularla en campo, se deben seguir estos pasos:
- Identificar Wn de cada inversor consultando las especificaciones técnicas o las hojas de datos para encontrarlas.
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Multiplicarlos por el número total de inversores en el sistema.
Por ejemplo, si tenemos 10 paneles solares de 300 Wp cada uno, la potencia pico de la instalación sería de 3 kWp. Este representa un parámetro fundamental para determinar el estado actual de un generador fotovoltaico.
Potencia pico (kWp):
Se refiere a la energía generada por los paneles solares cuando están expuestos a la máxima radiación solar y operan a su máxima eficiencia (Vrms x Irms x Ang. fase). Para calcularla, se deben seguir estos pasos:
- Identificar la potencia en vatios pico (Wp) de cada panel solar instalado.
- Multiplicar la potencia de cada panel por el número total de paneles en el sistema.
Por ejemplo, si tienes tres inversores con potencias nominales de 5 kWn, 3 kWn y 2 kWn, la potencia nominal total sería de 10 kWn, una valoración que mide rendimiento además de la seguridad operativa. Al final, ambas son las bases para diseñar y dimensionar correctamente el sistema fotovoltaico.
Conclusión
Es vital estar ilustrado sobre potencia nominal y potencia pico si se está trabajando con la puesta en marcha de un sistema fotovoltaico. Son aspectos fundamentales que debemos aclarar para un dimensionamiento correcto y evitar fallas técnicas.
Estos dos conceptos, aunque relacionados con la generación de energía, representan aspectos distintos del sistema y deben manejarse con precisión para:
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Potencia nominal: Determinar el tamaño y la cantidad de paneles necesarios para satisfacer la demanda energética evitando sobrecargas y garantizando una operatividad eficiente.
- Potencia pico: Manejar el pico de generación de energía en condiciones ideales comparando la eficiencia entre diferentes paneles y sistemas con el fin de tener un diseño óptimo y aprovechar al máximo la radiación solar.
Comprender y gestionar adecuadamente la potencia nominal y potencia pico es esencial para diseñar, instalar y operar sistemas fotovoltaicos.
