El maestro y los sistemas fotovoltaicos



Por
Rubén Ferrales González*


Los maestros de las escuelas rurales participan activamente
en el uso, explotación
y mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos, que facilitan
un adecuado proceso
de enseñanza-aprendizaje.

 

Las nuevas tecnologías con las que se han dotado las escuelas del sector rural, y en especial las electrificadas con sistemas fotovoltaicos, requieren de un adecuado conocimiento en cuanto a cada uno de los medios que lo conforman y de su funcionamiento, no solo para su uso en el proceso de enseñanza, sino para el mantenimiento y la desinstalación e instalación en casos de contingencias por la amenaza de algún evento meteorológico o de otra índole. Aunque son equipos fiables, se les debe cuidar, cumplir lo orientado técnicamente y dar un mantenimiento sencillo y periódico por parte de los usuarios, lo que asegura su capacidad productiva potencial y su rendimiento eficaz, a la vez que se evitan las roturas imprevistas y los gastos por concepto de reparación.

El maestro de la escuela rural debe conocer todo lo relacionado con los principales conceptos y el modo de trabajar con los elementos que integran el sistema instalado en las escuelas energizadas con paneles solares fotovoltaicos.

El sistema fotovoltaico está integrado por los paneles solares, las baterías, los inversores y el regulador. Cada uno de estos elementos tiene una función que debe conocerse y ha de velarse por que se cumplan los parámetros establecidos para su óptimo aprovechamiento.
Los sistemas fotovoltaicos son sistemas alternativos de generación de electricidad mediante el empleo de la luz solar, son beneficiosos para el medio ambiente debido a que no media ningún elemento contaminante en su explotación y constituyen, una vez instalados, una fuente de ahorro de energía convencional y de recursos. Están diseñados, generalmente, para tres días de autonomía en días sin sol.

El panel solar está compuesto por celdas fotovoltaicas de sicilio policristalino, una especie de cristal semiconductor de energía eléctrica; recepcionan la luz solar y la transforman en energía eléctrica, y los más utilizados son los de 100, 125 y 165 W. Cada panel tiene una capacidad de generación de hasta 18 V, que se trasmite al regulador.

El regulador constituye una parte importante dentro del sistema fotovoltaico, debido a que es el encargado de regular los 18 V que entrega el panel, en aproximadamente 12 V, que es el valor utilizado para cargar las baterías. El regulador controla el proceso de carga y descarga de las baterías, las protegen y alargan su vida útil.

Las baterías tienen la función de almacenar la energía eléctrica generada, para posibilitar el funcionamiento de los equipos en el horario nocturno y en los días sin sol.
El inversor se encarga de convertir la corriente directa procedente de las baterías en corriente alterna de 110 V; tienen una potencia entre 150 y 300 W.

Los sistemas fotovoltaicos que más se han instalado están diseñados para trabajar seis horas con un televisor encendido; a 2 horas si se encienden; además, las dos lámparas de 15 W que se adjuntan al sistema; a 4 horas si al televisor se le conecta la video casetera, y a 4 horas y si se utiliza la computadora. Por ello es importante planificar un horario óptimo que combine cada uno de los momentos en los que desempeñan su papel estos medios.

Para comprobar que las baterías están cargadas se debe observar el regulador; en estos sistemas se utilizan diferentes tipos y dentro de los más comunes están:

El regulador TRACE tiene un LED (un aditamento con apariencia de bombillo) que indica el estado de la batería o del panel solar. El color rojo intermitente indica que las baterías comienzan a descargarse, a medida que se descargan aumenta la intermitencia, hasta quedarse encendido, lo que indica que la batería se descargó completamente. En este caso es recomendable que al parpadeo de cinco veces del bombillo rojo, se desconecten todos los equipos y esperar a que se cargue la batería. El color verde intermitente indica que la batería se está cargando, y cuando queda fijo, las baterías están cargadas totalmente. El color naranja indica una sobrecarga o bajo voltaje; si esto sucede, presione el botón de RESET situado en la parte inferior del regulador durante varios segundos, hasta que el LED comience a parpadear en los colores rojo o verde, simultáneamente; después, libere el botón. Espere entre 10 o 15 segundos y presione otra vez el botón RESET. Si persiste el fallo debe reportarse la incidencia a Copextel, empresa especializada en el montaje y reparación de los sistemas fotovoltaicos en Cuba.

El regulador ISOFOTON se presenta en dos modelos, según la ubicación de los indicadores, uno de ellos tiene dos hileras de LED y el otro una sola hilera.
En el primer caso, la hilera de LED de la derecha controla la batería. Cuando el LED amarillo está encendido indica que la carga de la batería está normal; cuando lo hace el LED verde significa que la batería está cargada totalmente, y cuando el LED rojo está encendido, la batería está descargada. La hilera de la izquierda controla el panel. Cuando se enciende el LED amarillo, indica que el panel está trabajando normalmente, y cuando se enciende el LED rojo, indica anomalía.

En el segundo caso, el ISOFOTON de una sola hilera de LED, el amarillo indica que la batería está normal, el verde representa la carga total y el rojo con el símbolo de voltaje indica la descarga de la batería. El LED rojo ubicado en la parte superior de la hilera se enciende cuando existe algún problema en el sistema. En ambos casos aparece el botón RESET. En ocasiones uno de estos LED rojos, o los dos, pueden estar encendidos, y presionando el botón de RESET puede desaparecer el fallo; si éste permanece es que el sistema tiene algún problema.

Para el cuidado y conservación de estos medios, el maestro necesita conocer que los paneles se deben lavar una vez a la semana en dependencia del lugar (aumentar la frecuencia en lugares de abundante polvo). El regulador, el convertidor y las baterías deben mantenerse alejados de otros objetos y en lugares secos. No colocar encima de las baterías objetos que puedan provocar cortocircuitos. También se deben engrasar los bornes para evitar la corrosión y controlar el nivel del agua (un centímetro por encima de las placas). El agua debe ser destilada, o utilizar el agua de lluvia recogida directamente en una vasija de cristal o plástico.

Por último, es importante conocer que la potencia de los inversores en estos sistemas varía en correspondencia con la función social de la instalación, por lo que no se deben conectar equipos que no estén destinados para cada sistema.

* Profesor Adjunto y asesor de la Dirección Provincial de Educación,
de Las Tunas, Cuba.
e-mail: ruben@dpe.ltu.rimed.cu