Simplemente consultar los rendimientos en la aplicación del inversor no es suficiente: una producción de energía correcta no garantiza la ausencia de averías ocultas. Descubra cómo llevar a cabo una inspección periódica profesional de una instalación fotovoltaica de 5 años según la norma EN 62446-1 utilizando el comprobador Sonel PVM-1021 y el medidor IRM-1.

¿Por qué no basta con observar únicamente el inversor?

El gran número de instalaciones fotovoltaicas en Polonia hace que su posterior explotación y el mantenimiento de un nivel adecuado de seguridad y eficiencia adquieran cada vez mayor importancia. Si bien la realización de un paquete completo de pruebas durante la puesta en servicio de una nueva instalación es la práctica habitual, en los años siguientes de uso la inspección a menudo se reduce únicamente a la observación del funcionamiento del inversor y de los rendimientos energéticos.

Sin embargo, debe recordarse que una producción de energía correcta no siempre significa un estado técnico adecuado de la instalación. La degradación del aislamiento, los daños en los elementos de protección contra sobretensiones o el deterioro de la calidad de las conexiones eléctricas pueden permanecer desapercibidos durante mucho tiempo.

Inspección de una instalación fotovoltaica de 5 años en la práctica – Estudio de caso

En el marco del estudio de caso, se inspeccionó una instalación FV que presta servicio a una vivienda unifamiliar. Los módulos fotovoltaicos se instalaron en una estructura sobre suelo, mientras que el inversor se encontraba a una distancia de aproximadamente 20–30 m del generador FV.

El alcance de la inspección realizada, basado en las pruebas aplicadas durante la verificación de instalaciones FV según la norma EN 62446-1, incluyó:

• inspección visual de la instalación,
• medición de la tensión de circuito abierto (U_OC),
• medición de la corriente de cortocircuito (I_SC),
• medición de la resistencia de aislamiento del lado de CC (R_ISO),
• comprobación de la continuidad de los conductores de protección y conexiones equipotenciales (R_CONT),
• registro de las condiciones ambientales.

Para realizar las mediciones se utilizó el comprobador de instalaciones fotovoltaicas Sonel PVM-1021, que trabaja en cooperación con el medidor de radiación solar y temperatura Sonel IRM-1.

Etapa 1: Inspección visual e identificación de los parámetros del circuito de CC

La primera etapa de la inspección consistió en una verificación visual detallada de la instalación. Sobre la base de la placa de características, se identificaron módulos LONGi LR4-66HPH-415M con una potencia nominal de 415 W.

La instalación constaba de 22 módulos divididos en dos cadenas (strings) de 11 módulos conectados en serie. Cada una de las cadenas estaba conectada al inversor mediante un par independiente de cables de CC y se probó por separado.

Durante la inspección visual se comprobaron, entre otros aspectos:

• estado de la superficie y del marco de los módulos,
• fijación de los paneles a la estructura,
• disposición de los cables debajo de los módulos,
• estado de los conectores visibles y de las cajas de conexiones,
• protección de los cables contra el rozamiento y bordes afilados,
• conexiones equipotenciales de la estructura,
• señalización y dispositivos de protección en el lado de CC.

Resultado de la inspección visual: No se detectaron daños mecánicos en los módulos ni signos de sobrecalentamiento en cables y conectores. La inspección visual del cuadro de distribución de CA también concluyó con un resultado positivo.

Etapa 2: Medición de la continuidad de los conductores de protección y conexiones equipotenciales (R_CONT)

El siguiente paso fue la medición de la continuidad de los conductores de protección y conexiones equipotenciales. Un punto de medición se situó en la instalación FV y el segundo en la zona del inversor y la conexión equipotencial principal.

Debido a la distancia considerable, fue necesario utilizar un cable de prueba de 30 metros. Antes de la prueba propiamente dicha, se realizó el autocero, es decir, la compensación de la resistencia de los cables de prueba. El comprobador Sonel PVM-1021 realiza la medición de R_CONT con una corriente de prueba de aproximadamente 200 mA.

Resultados de medición obtenidos:

• Continuidad de las conexiones del marco FV: 0,2 Ω
• Continuidad de las conexiones del marco al inversor: aprox. 0,6 Ω

Una gran ventaja para el técnico en campo es la función AutoStart integrada en el Sonel PVM-1021. Inicia automáticamente la medición al detectar las condiciones de medición adecuadas. Esta opción está disponible para resistencias inferiores a 21 Ω.

Etapa 3: Registro de los parámetros ambientales y conversión a STC

Al comprobador Sonel PVM-1021 se le transmitieron los parámetros ambientales utilizados para convertir los resultados de las mediciones a condiciones STC. El medidor de radiación solar y temperatura Sonel IRM-1 se colocó en el mismo plano que los módulos probados, de modo que el sensor de irradiancia reflejara las condiciones de radiación de la cadena evaluada. Para fijar el medidor y medir la temperatura se utilizó el juego de montaje y medición para el IRM-1, equipado con una sonda que permite medir tanto la temperatura del módulo FV como la temperatura ambiente.

Los datos ambientales se transmitieron desde el medidor IRM-1 al PVM-1021 en tiempo real mediante tecnología de radio inalámbrica LoRa®.

El estado de la conexión se indica continuamente en la pantalla del Sonel PVM-1021 (un icono parpadeante indica el inicio de la conexión y una luz fija representa una comunicación estable establecida). Gracias a esto, el comprobador principal tiene en cuenta continuamente la irradiancia y la temperatura actuales durante el cálculo de los valores STC.

Si la cobertura de radio se interrumpe temporalmente durante el trabajo de campo, la función reSYNC entra en acción, completando automáticamente los resultados con los parámetros ambientales guardados en la memoria del IRM-1 una vez recuperada la conexión.

Etapa 4: Mediciones principales del lado de CC en modo AUTO

La parte clave de la inspección se llevó a cabo en modo AUTO. Es aquí donde el Sonel PVM-1021 facilita especialmente el trabajo del operador: tras una única conexión de los cables y pulsar el botón START, el comprobador realiza automáticamente una secuencia de tres pruebas básicas del lado de CC.

Tras preparar la instalación y desconectar la cadena evaluada del inversor, el Sonel PVM-1021 se conectó mediante adaptadores MC4 a los conductores positivo y negativo. El tercer conductor se conectó a la estructura de montaje puesta a tierra de la instalación.

Antes de iniciar la medición, se introdujeron los parámetros nominales del módulo/cadena probado y los coeficientes de temperatura adecuados α y β de acuerdo con la documentación del fabricante.

Tras configurar los parámetros y pulsar el botón START, el comprobador ejecutó automáticamente:

• medición de la tensión de circuito abierto (U_OC),
• medición de la corriente de cortocircuito (I_SC),
• medición de la resistencia de aislamiento (R_ISO+ y R_ISO-).

No fue necesario cambiar de función en el medidor ni reconectar los cables entre pruebas consecutivas. En la práctica, esto significa menos operaciones realizadas por el operador, un tiempo de trabajo más corto en la cadena y un menor riesgo de error al cambiar la configuración de medición.

El Sonel PVM-1021 midió una tensión de circuito abierto de 510,0 V y una corriente de cortocircuito de 4,43 A, y gracias a los datos recibidos del IRM-1 convirtió los resultados respectivamente a 513,3 V y 11,16 A en condiciones STC. Simultáneamente se realizaron las mediciones de resistencia de aislamiento: valores >300 MΩ para el polo positivo y para el polo negativo en el rango de 1000 V. El Sonel PVM-1021 permite seleccionar la tensión de prueba U_ISO adecuadamente para la instalación inspeccionada.

En el marco de las pruebas realizadas no se detectaron anomalías que indicaran un deterioro de la seguridad eléctrica de la instalación. Todas las mediciones se realizaron dentro de una única secuencia automática, sin cambiar de función y sin reconectar los cables de prueba.

En el momento de iniciar las mediciones, la irradiancia era de aproximadamente 430 W/m². Durante las pruebas consecutivas, las condiciones de radiación empeoraron, descendiendo la irradiancia periódicamente a unos 380 W/m² y subiendo a unos 410 W/m². Debido al nivel relativamente bajo de irradiancia y a la gran diferencia entre las condiciones de medición y las condiciones STC, los resultados convertidos a STC deben interpretarse teniendo en cuenta una mayor incertidumbre de medición. En caso de duda, se recomienda repetir la medición con una irradiancia más alta y estable.

Etapa 5: Inspección termográfica con la cámara Sonel KT-525-PRO

La etapa final de la inspección fue una inspección termográfica de los módulos FV, que constituye un excelente complemento a las pruebas eléctricas básicas. Para evaluar la distribución de temperaturas en la superficie de los módulos se utilizó la cámara termográfica Sonel KT-525-PRO. La inspección permitió analizar con precisión el estado térmico de las superficies de los módulos e identificar posibles anomalías en el área de los módulos, conectores y conexiones eléctricas.

El diagnóstico termográfico en instalaciones fotovoltaicas permite detectar rápidamente fallos como:

• células con sobrecalentamiento local (puntos calientes / hot spots),
• irregularidades en el funcionamiento de secciones individuales del módulo,
• activación no deseada de diodos de baipás (bypass),
• sobrecalentamiento de cajas de conexiones y conexiones eléctricas,
• efectos de la suciedad o del sombreado parcial de los módulos.

Resumen: El diagnóstico integral es más que el monitoreo de rendimientos

La inspección periódica de una instalación FV con varios años de servicio no solo debe abarcar la evaluación de su funcionamiento actual, sino también la verificación del estado técnico de los componentes que, durante la explotación normal, quedan fuera de la supervisión directa del inversor.

La medición de la continuidad de los conductores de protección y conexiones equipotenciales, de la tensión de circuito abierto, de la corriente de cortocircuito y de la resistencia de aislamiento permite evaluar los parámetros eléctricos básicos del lado de CC y detectar anomalías que no siempre provocan una caída perceptible en el rendimiento energético.

Complementar las mediciones eléctricas con la inspección visual y la inspección termográfica ofrece una visión más completa del estado de la instalación. Gracias a ello, la inspección no se limita únicamente a determinar si la instalación produce energía, sino que también permite señalar las áreas que requieren un diagnóstico posterior.