Las instalaciones solares fotovoltaicas se componen de varios elementos que interfieren en la obtención de electricidad a través de la radiación solar y en la transformación de la misma para poder ser aprovechada por el sistema eléctrico al cual se conecta, pero también en las cuestiones de protección y prevención de fallos. El relé térmico es uno de los componentes esenciales que forman parte de la instalación solar —tanto de las instalaciones solares aisladas, como en red— por su función protectora. En este artículo te explicamos en qué consisten estas piezas y por qué necesitas una. Hablamos sobre el relé térmico, características técnicas y funcionamiento. ¡Sigue leyendo para más información!
¿Qué es un relé térmico?
Cuando hablamos de un relé térmico, a nivel general, nos estamos refiriendo a un sistema de protección de corriente continua para nuestra instalación de autoconsumo fotovoltaico. Este se instala entre los paneles solares y el inversor (esquema de relé térmico) y puede ser empleado en corriente continua que posteriormente pasará a ser alterna —la utilizada por los aparatos eléctricos y electrodomésticos de la vivienda, por ejemplo—. El relé térmico funciona contra las sobrecargas y calentamientos —razón por la cual, este aparato se utiliza principalmente para proteger sistemas con motores—. Con ello, lo que se consigue es garantizar la vida útil del motor y que la máquina siga funcionando durante muchos años, evitando así las paradas de producción y permitiendo que el motor pueda volver a arrancar de manera rápida y segura cuando se solucione el problema. Ten en cuenta que las sobrecargas son los fallos más habituales que se manifiestan mediante la corriente absorbida por el motor y esta, al ser absorbida por él, tiene efectos térmicos que pueden deteriorarlo.
En el caso de las instalaciones fotovoltaicas, el relé térmico tiene como fin proteger los diferentes elementos de la instalación —como las baterías en instalaciones aislados— y los equipos que están conectados a ellas.
Tipos de relés térmicos
Podemos encontrar varios tipos de relés, dependiendo de sus funciones. Estos son los más populares:
- Relé térmico diferencial: Se utiliza para cuadros industriales automatizados. Su función es detectar si existen cortes o desequilibrios de las fases. Las placas, en este caso, están acompañadas de dos regletas que proporcionan mayor precisión en el momento de que el sistema se dispare.
- Relé térmico compensado: Este relé tiene como principal atributo la posibilidad de no verse afectado por la temperatura ambiental. Esto lo consigue gracias a que posee una lámina compensatoria extra montada sobre las dos placas básicas. Este relé se utiliza en lugares muy fríos o calurosos.
- Relé térmico tripolar: Es el relé más utilizado y el más permeable. El más común, también, en las instalaciones solares. Esto es así debido a que funciona con los distintos tipos de fases. Es decir, con la monofásica, bifásica y trifásica.
El contactor con relé térmico son dos piezas que, en la mayoría de las veces, van de la mano. Ten en cuenta que en el esquema de relé térmico este suele ir inmediatamente a continuación del contactor. La elección de esta pieza, en cualquier caso, pasa por escoger el relé que mayor compatibilidad tenga con el contactor de la vivienda, negocio o establecimiento.
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Ver tienda¿Para qué se utiliza el relé térmico?
En el caso de las instalaciones solares, el relé térmico se utiliza para proteger las piezas de la instalación y los aparatos conectados a ella. El esquema de relé térmico va entre las placas y los inversores. Estos, a diferencia de los termomagnéticos —o interruptores automáticos—, no ofrecen protección magnética, pero sí protección térmica, como hemos explicado más arriba. Igualmente, resultan muy efectivos y son fáciles de usar. Los relés térmicos se conectan por el lado positivo (lado izquierdo) al panel solar, por el negativo (lado derecho) al inversor solar y por el lado neutro a la toma a tierra (en el centro). Estos soportan un voltaje específico, en función de la marca y modelo que se adquiera. Lo más general es de 330V, aunque depende de la instalación fotovoltaica. Si se supera esta potencia, entonces el relé térmico dirige la corriente a la toma a tierra.
Los relés térmicos utilizados en una instalación solar deben ser fabricados específicamente para la corriente continua, ya que en caso contrario estos no funcionarán y podrán estropearse a los pocos minutos. Es decir, nunca pueden utilizarse relés térmicos para corriente continua en corriente alterna o viceversa. Importante, por tanto, fijarse en el relé térmico, características técnicas y modelo.
Esquema de relé térmico
Como indicábamos más arriba, el relé térmico debe ir conectado entre las placas solares y el inversor de corriente. Es esquema del relé térmico se conecta a las placas solares que, a su vez, van conectadas en serie. En el caso de utilizar un inversor con dos entradas de MPPT —es decir, si tenemos dos streams—, el esquema de relé térmico sería muy similar. Es decir, lo único que habría que hacer sería utilizar protecciones en cada stream antes de entrar en el inversor.
Para calcular la potencia de las protecciones lo primero que se debe hacer es mirar las fichas de los paneles solares, concretamente la potencia nominal (Pmáx) y la corriente de cortocircuito. Después debes elegir el relé térmico con un valor más similar a la corriente de cortocircuito para conseguir que este salte en caso de cortocircuito (fijarse en relé térmico características técnicas). Si por ejemplo tus placas solares son de 9.15A, lo que tendrás que escoger será un modelo de 10A.
Diferencias entre relé térmico y disyuntor
El disyuntor es un aparato que se utiliza para interrumpir el flujo de electricidad en un circuito cuando este registra una diferencia entre la corriente entrante y saliente. El disyuntor diferencia, por tanto, las magnitudes de intensidad y, cuando esto ocurre, corta la corriente. La diferencia entre relé térmico y disyuntor es que el relé funciona como un dispositivo de conmutación o detección que únicamente da las señales al presentarse fallos en el circuito mientras que el disyuntor funciona de manera muy similar a un interruptor que corta el paso de la corriente hasta que se repare la avería. El relé térmico ofrece protección contra el aumento de la temperatura debido a un consumo excesivo de corriente, en cambio el disyuntor protege contra cortocircuitos y sobrecargas. Además, el contactor con relé térmico se instala a uno seguido del otro, mientras que el disyuntor se coloca al inicio de las líneas de potencia para proteger todo el circuito.
