Paneles solares: ¿conexión en serie o en paralelo? Ventajas y desventajas

En los últimos años, cada vez hay más personas que se han ido sumando a los beneficios de la energía solar, tanto para reducir el coste de sus facturas como para cuidar el planeta. Y, a la hora de realizar la instalación, una de las dudas más habituales que suelen surgir es si es mejor poner los paneles solares en serie o en paralelo. Algo que influye considerablemente en el rendimiento y la eficiencia de este tipo de sistemas.

Ambos son métodos ampliamente utilizados, pero presentan ciertas diferencias con respecto a su funcionamiento y en cómo influyen en el voltaje, la corriente y la potencia de salida. Dependiendo de la cantidad de energía que necesites y del tipo de equipo que tengas instalado, una opción será más adecuada que otra.

Por eso, para que la elección te resulte más sencilla, a continuación te explicamos cuáles son las características de cada tipo de configuración, sus ventajas y desventajas, y algunos consejos sobre cuál es la mejor opción en base a tus necesidades.

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¿Cómo funcionan los paneles solares en serie?

Conectar paneles solares en serie implica enlazar cada panel de manera que el terminal positivo de uno se conecte al terminal negativo del siguiente. De esta manera, el voltaje total generado por el sistema es la suma del voltaje de cada panel individual. Lo que quiere decir que si tenemos dos paneles de 12 V, conectados en serie obtendremos 24 V. En cambio, la corriente (amperaje) seguirá siendo la misma que la de un único panel.

Por ejemplo, si conectamos dos paneles de 12 V y 5 amperios en serie, el voltaje total será de 24 V, pero la corriente será de 5 amperios. Esto se debe a que en una conexión en serie, solo aumenta el voltaje, no el amperaje. Esto resulta de gran utilidad cuando necesitamos aumentar el voltaje para que el sistema sea compatible con dispositivos de mayor capacidad, como los controladores de carga o los inversores de mayor voltaje.

Sin embargo, este tipo de conexión también presenta algunas desventajas. Y es que, en un sistema en serie, el mal funcionamiento de un panel puede afectar a todo el sistema. Cualquier panel que se haya ido deteriorando o se vea afectado por sombras puede interrumpir el flujo de energía y reducir el rendimiento global de toda la instalación, llegando incluso a dejar de funcionar por completo.

¿Cómo funcionan los paneles solares en paralelo?

En una conexión paralela, los terminales positivos de todos los paneles se conectan entre sí, al igual que los terminales negativos. A diferencia de la conexión en serie, el voltaje se mantiene igual al de un solo panel, pero la corriente (amperaje) aumenta al sumar la corriente de cada panel individual, permitiendo un mayor flujo de energía a través del sistema sin afectar el voltaje, lo que puede ser mi interesante si necesitamos suministrar energía a varios dispositivos que requieren un mayor amperaje, como baterías o sistemas de baja tensión.

Por ejemplo, si conectamos dos paneles solares de 12 V y 5 amperios en paralelo, el voltaje total seguirá siendo de 12 V, pero la corriente será de 10 amperios. De esta forma, la potencia aumenta sin que el voltaje se vea afectado.

Una de las principales ventajas de este tipo de conexión es que si uno de los paneles se daña o deja de funcionar, el resto de los paneles seguirán produciendo energía. Esto los hace más confiables que los paneles en serie, especialmente en instalaciones más grandes, donde un panel defectuoso no debería interrumpir la generación de energía de todo el sistema. 

Sin embargo, presentan la desventaja de que los cables y conectores deben ser más grandes para poder gestionar una mayor corriente a través del sistema.

¿Cómo funciona la conexión mixta?

La conexión mixta es una combinación de conexiones en serie y en paralelo. Este tipo de configuración se utiliza cuando se necesita tanto un aumento tanto del voltaje como de la corriente, optimizando así el rendimiento general del sistema. Se conectan varios paneles en serie para aumentar el voltaje y, posteriormente, esos grupos se conectan entre sí en paralelo para aumentar la corriente.

Por ejemplo, si tenemos seis paneles de 12 V y 5 amperios, podemos conectarlos en dos cadenas de tres paneles en serie (lo que daría un total de 36 V por cadena) y luego conectar las dos cadenas en paralelo para duplicar la corriente sin aumentar el voltaje. 

Con lo cual, este tipo de sistemas permiten disfrutar de lo mejor de ambos mundos: un buen voltaje y una corriente lo suficientemente alta para satisfacer las necesidades de sistemas fotovoltaicos más grandes. De esta forma, es posible crear un sistema que maximice la potencia sin sobrecargar los componentes eléctricos.

Ventajas de la conexión en serie

La conexión en serie es un tipo de configuración muy habitual en circuitos eléctricos, en la que los componentes se conectan uno tras otro, formando un único camino para la corriente:

• Simplicidad en el diseño: los circuitos en serie son fáciles de diseñar debido a su diseño lineal.
• Distribución uniforme de corriente: la corriente es la misma en todos los componentes, lo que garantiza que no se produzcan variaciones en la intensidad.
• Ahorro de espacio y materiales: al tener solo un camino de conexión, se optimizan los recursos, por lo que no es necesario incluir más cables adicionales.
• Seguridad en dispositivos de protección: si uno de los componentes se estropea o se desconecta, todo el circuito se interrumpe, evitando problemas mayores en algunas aplicaciones.

Desventajas de la conexión en serie

A pesar de todas sus ventajas, la conexión en serie también presenta algunas limitaciones que pueden afectar su rendimiento en determinadas circunstancias.

• Dependencia de todos los componentes: si un solo componente falla, todo el circuito deja de funcionar, lo que hace que el sistema sea menos fiable.
• Reducción del voltaje total: el voltaje total se divide entre los componentes, lo que puede afectar a la eficiencia en aquellas aplicaciones que requieren de un alto voltaje.
• Mayor resistencia total: la resistencia total de un circuito en serie aumenta a medida que se van añadiendo más componentes, pudiendo reducir la eficiencia.
• No es adecuado para dispositivos con diferentes características: si los componentes conectados en serie tienen características muy distintas, como resistencias diferentes, puede que la distribución de corriente no funcione de manera óptima.

Ventajas de la conexión en paralelo

La conexión en paralelo es otro tipo de configuración muy habitual, donde los componentes se conectan en ramas separadas, permitiendo que la corriente fluya a través de diferentes caminos. 

• Independencia de los componentes: si un componente falla, los demás siguen funcionando, lo que mejora la fiabilidad del sistema.
• Mayor control del voltaje: todos los componentes reciben el mismo voltaje, por lo que el funcionamiento resulta más eficiente y predecible.
• Reducción de la resistencia total: cuando añadimos más componentes en paralelo, la resistencia total del circuito disminuye, lo que, en algunos casos, puede mejorar el rendimiento.
• Flexibilidad y adaptación: este tipo de conexión permite integrar componentes con diferentes características con mayor facilidad, ya que cada uno funciona de manera independiente.

Desventajas de la conexión en paralelo

La conexión en paralelo también presenta algunas desventajas que deben ser valoradas a la hora de diseñar un circuito. 

• Mayor consumo de corriente: la corriente se distribuye entre todas las ramas, por lo que la corriente total del circuito aumenta, pudiendo generar un mayor consumo de energía.
• Complejidad en el diseño: los circuitos en paralelo suelen ser más complejos de diseñar y requieren un mayor control de la distribución de corriente.
• Mayor uso de materiales: la conexión en paralelo puede requerir más cables y conexiones, aumentando los costes y el espacio necesario.
• Posible desequilibrio en la distribución de corriente: si los componentes no están bien dimensionados, la corriente puede distribuirse de forma desigual, perjudicando al rendimiento del circuito.

¿Qué cableado es mejor para conectar tus paneles solares, en serie o en paralelo?

Ahora que ya sabes cómo funciona cada configuración y cuáles son las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas, es importante que valores tus necesidades para poder tomar una mejor decisión

Conexión en serie

• Ideal para voltajes más altos: si tus dispositivos y el inversor están diseñados para trabajar con voltajes elevados, la mejor opción es la conexión en serie. 
• Ahorro de espacio: si tienes poco espacio disponible, la conexión en serie es más eficiente, ya que necesita menos cables. 
• Menor número de cables: al ser un único camino para la corriente, se necesita menos cableado, lo que hace que el sistema sea más fácil de montar.

Conexión en paralelo

• Mayor fiabilidad: la conexión en paralelo garantiza que cada panel funcione de manera independiente. Si un panel falla, los demás seguirán generando energía, lo que aumenta la fiabilidad y la resistencia del sistema a los fallos.
• Mejor para mantenimiento: en caso de que se necesite realizar cualquier tarea de reparación o mantenimiento, es más fácil identificar y sustituir un panel defectuoso sin que afecte a los demás.
• Requiere más cableado: aunque los paneles en paralelo trabajan de manera independiente, este tipo de conexión requiere cables adicionales, lo que hace que la instalación sea más compleja y costosa.

Solución mixta

• Combinación de ventajas: en algunos casos, la mejor opción puede ser utilizar una combinación de ambos tipos de conexión. De esta forma, es posible aprovechar los beneficios de un alto voltaje (conexión en serie) y una mayor fiabilidad (conexión en paralelo).
• Asesoramiento profesional: un instalador experto puede evaluar tus necesidades y diseñar un sistema mixto que se ajuste a tus requisitos específicos para maximizar la eficiencia y minimizar el riesgo de fallos.

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