¿Qué es una caja combinadora solar y por qué es necesaria?

La caja combinadora solar es un dispositivo habitual en las instalaciones fotovoltaicas. Permite agrupar de forma segura las salidas de las cadenas. También le permite hacerlo sin utilizar demasiados cables. Pero, ¿es necesaria una caja combinadora solar? A continuación, echamos un vistazo a lo que significa y al papel crucial que desempeña en un sistema de energía fotovoltaica.

¿Qué es una caja combinadora solar?

Por definición, la caja combinadora solar es un tipo de caja que une los cables procedentes de sus módulos solares -o cadenas- en un circuito. En otras palabras, y tal como su nombre indica, combina la salida de los paneles en una entrada para el inversor o el regulador de carga.

La caja también puede recibir otros nombres, como caja de conexiones solares, caja combinadora fotovoltaica o combinador de paneles fotovoltaicos. En función de su instalación y sus componentes, la caja puede ser una CA o CC tipo: aquí tiene más información al respecto.

Caja combinadora de CA solar

Este tipo de combinador fotovoltaico está diseñado para trabajar con entradas de CA, o energía entrante en forma de corriente alterna. Garantiza que los distintos voltajes no se combinen. fuera de fasey que la potencia que sale es segura y suave.

Caja combinadora de CC solar

La caja combinadora solar de CC está pensada para su uso con corriente continua. Funciona como el tipo de CA, pero viene con características que lo hacen adecuado para la aplicación de corriente continua. Como tal, sólo se puede utilizar si la energía procedente de su matriz no se ha convertido en CA.

Cableado de la caja del combinador solar
Cableado de la caja del combinador solar
Recurso: https://www.youtube.com/watch?v=jSH7TzTadtc

¿Cómo funciona una caja combinadora solar?

Su caja combinadora de cadenas solares es una caja con clasificación IP que aloja los componentes necesarios para unificar las entradas independientes de sus paneles solares. La energía procedente de los paneles entra en la caja a través de aberturas.

En el interior de la caja, las entradas se encuentran con dispositivos de protección que garantizan sobreintensidad y sobretensión situaciones se solucionan. A continuación, la energía se conduce a una barra colectora. El bus combina las líneas en una sola, antes de salir de la caja.

Al igual que la caja de conexiones de un sistema eléctrico convencional, una caja combinadora para energía solar viene con una puerta de acceso frontal y una forma de montarla en una pared u otra superficie.

Función de la caja combinadora solar

La función de una caja combinadora para paneles solares es tal como suena, es decir, combinar sus salidas en un solo circuito. Para ello, cuenta con varios puntos de entrada para las cadenas individuales y una barra colectora que sirve para unir los circuitos. Esto es esencialmente lo que hace:

  • Organiza tus cables para que aparezcan ordenados, profesionales y fácilmente identificables.
  • En grandes instalaciones, estas cajas ayudan a minimizar los costes al reducir la cantidad de mano de obra y cableado necesarios.
  • Además de combinar los cables de la matriz, la caja también aloja dispositivos de protección como disyuntores, protección contra sobretensiones dispositivos o desconexiones, hardware de monitorización de matrices.
Componentes de la caja del combinador fotovoltaico
Componentes de la caja del combinador fotovoltaico
Recurso: https://www.pv-magazine.com

Componentes de la caja combinadora FV

En el interior de una caja combinadora solar hay componentes que le ayudan a cumplir con seguridad su función, que es consolidar circuitos de cadenas individuales en uno solo. Los principales componentes que se pueden encontrar en una caja típica incluyen disyuntores, fusibles, dispositivos de protección contra sobretensiones, interruptor de desconexión y una barra colectora.

1. Disyuntor de CC

Los disyuntores ayudan a proteger los circuitos que van al combinador contra fallos eléctricos que puede causar una tensión excesiva. Su número y potencia dependen del tamaño de tu instalación solar.

2. Fusible solar

Como parte de las medidas de protección, los circuitos de la matriz terminan en una serie de fusibles para proteger la cadena. En caso de fallo, estos fusibles se funden y cortan el circuito afectado. Una vez más, los tipos de fusibles dependerán del tamaño de los paneles y las cadenas.

3. Dispositivo de protección contra sobretensiones

Un SPD es también uno de los componentes más importantes de la caja del combinador fotovoltaico. Conecta los circuitos a tierra y ofrece protección contra las sobretensiones eléctricas que puedan producirse.

4. Interruptor de desconexión de CC

Se trata de un interruptor que puede utilizar para desconectar rápidamente la alimentación cuando sea necesario. El interruptor puede aislar una parte del sistema, ya sea durante una situación de emergencia o con fines de mantenimiento.

5. Barra colectora

Se trata de un conductor mecánico (regleta o carril), cuya función es combinar los diferentes circuitos en uno solo. Está situado esencialmente detrás de los componentes mencionados, por donde pasan todos los cables antes de llegar al disyuntor principal.

Otros componentes que pueden incluirse son: diodos de bloqueo para evitar la retroalimentación de energía, un dispositivo inalámbrico para permitir la desconexión de energía desde una ubicación remota, y equipos que supervisan el estado del conjunto.

off grid solar combiner box
Caja combinadora solar aislada
Recurso: https://www.youtube.com/watch?aseWoZLXrEY

¿Necesita una caja combinadora para los paneles solares?

If your PV system is composed of more than 3 string connected together, you definitely it to safely group the cables and circuits. This is especially if the modules are connected in parallel and multiplying the amount of current to warrant its safe transmission to the inverter or charge controller.

If using fewer strings or a single string, you can safely combine and protect them at the inverter or charger level, even without the need to route them through a combining box. That being said, it’s crucial that you find the right type of solar array combiner box for your system. This is explained below.

6 string PV combiner box
6 string PV combiner box
Resource: https://www.youtube.com/watch?v=kwUKngi3VjI

How to Size Solar Combiner Box

When buying a combining box for your system, special attention should be given to the array size. That’s because each box is specially rated for a specific system size. Here’s what you need to know:

  • Solar combiner box manufacturers often make boxes that can accommodate 3 strings or more.
  • In order to size the box correctly, determine the number of strings in your system, and use that to find the minimum box size
  • The box is also sized based on the string tensión y corriente levels
  • You may also want to take into consideration any future upgrades.
  • If you intend to add more strings later, consider finding a box that can accommodate additional breakers

Conclusión

The solar combiner box is a plug and play device that comes already pre-configured, which makes it easy to install and use. Available in a range of sizes, the box is also easy to customize for your system. That’s in addition to its many benefits that include protection equipment, cost reduction in terms of labor and cabling, and wire organization.

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