La hoja de datos de un módulo fotovoltaico da sus valores eléctricos en condiciones de ensayo normalizadas (STC) y, aparte, a la temperatura nominal de operación. Para diseñar hay que leer también los coeficientes de temperatura, la tensión máxima del sistema, el fusible serie máximo y las normas IEC 61215 y IEC 61730 que respaldan el certificado. Los valores de STC no son los que el módulo entrega en campo.
Qué es la hoja de datos y por qué manda en el diseño
La hoja de datos (ficha técnica) es el documento del fabricante que declara, para cada modelo de módulo, los valores eléctricos, mecánicos y de seguridad con los que se diseña un string. Todo el cálculo posterior depende de ella: cuántos módulos van en serie, qué inversor los admite, si hace falta fusible y qué conductor y qué conectores se usan. Un error al leerla se traslada a todo el campo.
En Colombia el módulo es un producto con requisito de reglamento técnico. El RETIE (Resolución 40117 de 2024, artículo 2.3.25; vea RETIE en instalaciones solares fotovoltaicas) toma como referencia las normas IEC 61215, IEC 61701, IEC 61730-1 e IEC 61730-2 y UL 1703 para los ensayos de los paneles solares; el mapa de normas IEC para sistemas fotovoltaicos explica qué prueba cada una. La hoja debe ser coherente con el certificado de producto, y es el certificado, no la hoja, el que prueba que el modelo fue ensayado.
Condiciones en que se miden los valores
Las hojas traen dos tablas del mismo módulo, cada una en condiciones distintas. La hoja del Tiger Neo JKM450-470N-60HL4 de Jinko (2021) las rotula al pie de la tabla:
- STC (condiciones de ensayo normalizadas): irradiancia de 1000 W/m², masa de aire 1,5 y temperatura de celda de 25 °C. Es la referencia con la que se declara la potencia nominal.
- NOCT (temperatura nominal de operación de la celda): irradiancia de 800 W/m², masa de aire 1,5, temperatura ambiente de 20 °C y viento de 1 m/s, según la misma hoja.
Algunas hojas usan la sigla NMOT en lugar de NOCT. No las trate como equivalentes sin mirar la nota de condiciones: la lista de cambios técnicos de la IEC 61215-2:2021 indica que esa edición retiró el ensayo de NMOT de la serie IEC 61215, de modo que el valor puede proceder de otra norma o de otro método. Lo prudente es comparar solo valores declarados bajo la misma condición.
Qué significa cada dato
| Dato | Qué es | Para qué lo usa el diseñador |
|---|---|---|
| Pmax | Potencia en el punto de máxima potencia a STC | Capacidad en corriente continua del campo |
| Vmp e Imp | Tensión y corriente en ese punto | Ventana de seguimiento del MPPT del inversor |
| Voc | Tensión sin carga | Tensión máxima del string a baja temperatura |
| Isc | Corriente con los bornes en cortocircuito | Límite de corriente del inversor y de las protecciones |
| Eficiencia | Pmax dividida por el área del módulo | Área necesaria para una potencia dada |
| Tolerancia de potencia | Rango de variación de Pmax declarado | Expectativa de potencia real de un lote |
La curva I-V que acompaña a cada hoja muestra esos puntos: Isc en el eje de corriente, Voc en el eje de tensión y el punto de máxima potencia en la rodilla de la curva. La corriente depende casi linealmente de la irradiancia y la tensión depende de la temperatura de celda.
Coeficientes de temperatura
Cada hoja trae tres coeficientes, en porcentaje por grado Celsius: el de Pmax, el de Voc y el de Isc. Los dos primeros son negativos y el de Isc es pequeño y positivo. Con ellos se corrige cualquier valor mediante una relación lineal desde los 25 °C de STC. El coeficiente de Voc es el más importante en el diseño: cuando la celda está fría, la tensión sube, y la tensión máxima de un string se calcula a la temperatura mínima esperada. Esa cuenta es el dimensionamiento del string, que se desarrolla en dimensionamiento de strings: Voc a temperatura mínima; puede comprobarla con nuestra herramienta gratuita de dimensionamiento de strings FV. El coeficiente de Pmax, por su parte, entra en las pérdidas por temperatura que se tratan en pérdidas de un sistema solar y performance ratio.
Los coeficientes no son iguales entre generaciones de un mismo fabricante. Tómelos siempre de la hoja del modelo exacto que va a instalar, y de su revisión vigente.
Límites del sistema
Tres datos fijan hasta dónde puede llegar el diseño:
- Tensión máxima del sistema. Es la tensión de circuito abierto del string, corregida por temperatura, que el aislamiento del módulo admite. Se declara en la hoja, con la norma de referencia: 1000 V o 1500 V en corriente continua. El RETIE exige que la placa de la instalación indique la tensión máxima del sistema.
- Fusible serie máximo. Es el valor máximo de protección contra sobrecorriente en serie con el módulo. Lo determina el ensayo de la IEC 61730-2 y la IEC 60269-6 lo nombra como la corriente máxima de protección del módulo. De él depende que un string lleve fusible o no; vea fusibles gPV y seccionadores DC.
- Temperatura de operación. La hoja de Jinko citada declara un rango de -40 °C a +85 °C.
Otras líneas de la hoja
Módulos bifaciales. Dan la potencia de la cara frontal a STC y, aparte, una ganancia posterior que depende del albedo, de la altura y de la inclinación de la estructura. Esa ganancia no se suma a la potencia nominal: se estima con el diseño de la planta.
Certificados. La hoja enumera las normas con que se ensayó el modelo. Revise que la IEC 61215 (calificación del diseño) y la IEC 61730 (seguridad) estén listadas, y que el certificado que acompaña el equipo cite el mismo modelo y la misma familia. Una hoja puede agrupar variantes de potencia de una misma familia; el certificado debe cubrirlas.
Datos mecánicos. Dimensiones, peso, tipo de caja de conexiones, grado de protección y calibre y longitud de los cables de salida. La hoja de Jinko citada indica 1903 × 1134 × 30 mm y 24,2 kg para ese modelo, caja de conexiones IP68 y cable de 4,0 mm² (la selección del cable y de los conectores está en cable solar y conectores MC4). Estos datos definen la estructura, el transporte y la longitud de los strings.
Errores de lectura frecuentes
- Usar el Voc de STC en lugar del Voc corregido a la temperatura mínima del sitio.
- Comparar potencias de hojas que usan condiciones distintas (STC contra NOCT).
- Ignorar el fusible serie máximo al poner varios strings en paralelo.
- Tomar la hoja de otra revisión u otra variante de la misma familia.
- Suponer que el rango de potencias de la hoja es de un solo modelo, cuando son variantes con valores eléctricos propios.
Qué hacemos en Tiza Group
La parte de corriente continua de un campo fotovoltaico la define quien lo diseña y la ejecuta su contratista. Nuestro trabajo empieza donde el campo entrega su energía: la puesta en servicio de las plantas solares, con los centros de transformación, la red colectora, la subestación elevadora y las protecciones de conexión. Para el diseño eléctrico de su proyecto, desde el unifilar hasta la puesta a tierra, nuestro equipo de ingeniería primaria trabaja a distancia con la información de su proyecto.
Guías relacionadas
- Energía solar fotovoltaica en Colombia: norma y equipos
- Dimensionamiento de strings: Voc a temperatura mínima
- Fusibles gPV y seccionadores DC en sistemas solares
- Inversor central o string en plantas solares: arquitectura
- Normas IEC para sistemas fotovoltaicos: mapa y alcance
- Protecciones de una planta solar
- Certificación RETIE y dictamen de inspección
- Pruebas de puesta en servicio de plantas solares
Referencias
- IEC 61215-1:2021 e IEC 61215-2:2021, Terrestrial photovoltaic (PV) modules: Design qualification and type approval.
- IEC 61730-1:2023, Photovoltaic (PV) module safety qualification, Part 1: Requirements for construction, e IEC 61730-2, requisitos de ensayo.
- IEC 60904-3, principios de medida de dispositivos fotovoltaicos terrestres (referencia de STC).
- IEC 60269-6, Low-voltage fuses, Part 6: Supplementary requirements for fuse-links for the protection of solar photovoltaic energy systems.
- Ministerio de Minas y Energía de Colombia, Resolución 40117 de 2024 (RETIE), artículos 2.3.25 y 3.17.23.
- Jinko Solar, hoja de datos Tiger Neo JKM450-470N-60HL4, 2021.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la potencia de la hoja de datos no es la que entrega el panel en campo?
Porque la potencia nominal se mide en STC: 1000 W/m², masa de aire 1,5 y celda a 25 °C. En campo la celda trabaja más caliente, la irradiancia varía y el espectro cambia. Por eso las hojas incluyen una segunda tabla a temperatura nominal de operación y los coeficientes de temperatura, que permiten corregir los valores.
¿Qué significa el fusible serie máximo de un módulo?
Es el valor máximo de la protección contra sobrecorriente que el módulo soporta en serie, determinado en los ensayos de seguridad de la IEC 61730-2. Define si un string necesita fusible y cuál es el tope de su calibre, porque con strings en paralelo una falla puede alimentarse con la corriente de los demás.
¿Puedo mezclar módulos de modelos distintos en el mismo string?
No es recomendable. El RETIE 2024 (artículo 3.17.23) pide no instalar módulos de distintos modelos en un mismo arreglo para minimizar corrientes inversas, y todos los módulos de un string deben compartir la misma corriente de operación. Los datos de cada hoja permiten comprobarlo.