Esquema de placas solares: cómo se conecta una instalación de autoconsumo

El esquema de placas solares en una frase: así viaja la energía

Un esquema de placas solares no es más que el mapa que sigue la energía desde que sale del panel hasta que llega a un enchufe de tu casa o a la red eléctrica. Ese recorrido tiene siempre el mismo orden de fondo, aunque los componentes concretos cambien según la instalación: primero las placas producen corriente continua, esa corriente pasa por unas protecciones y llega a un inversor que la convierte en corriente alterna, y desde ahí entra al cuadro eléctrico de la vivienda, que reparte esa energía entre los consumos de casa y, si sobra, hacia la red a través del contador bidireccional.

En medio de ese recorrido pueden aparecer piezas opcionales que cambian el esquema: optimizadores o microinversores en el propio tejado, o una batería que se intercala para guardar los excedentes. A partir de aquí vamos a describir cada tramo con palabras, siguiendo el orden real de la energía, y nos vamos a detener en las tres decisiones de conexionado que de verdad cambian el esquema de una instalación a otra. Lo que no vas a encontrar aquí son calibres de cable, fusibles o tensiones de producto: eso lo fija el proyecto eléctrico y lo ejecuta tu instalador autorizado.

• Placas solares → producen corriente continua (CC)
• Optimizadores o microinversores (si el tejado los necesita)
• Protecciones de continua y desconectadores
• Inversor → convierte la corriente continua en alterna (CA)
• Cuadro eléctrico de la vivienda
• Consumos de casa (lo que gastas tú primero)
• Contador bidireccional → mide lo que entra y sale de la red
• Red eléctrica (los excedentes que no consumes)

De las placas al inversor: la parte de corriente continua

La corriente que generan las placas es continua (CC), la misma que la de una batería, y viaja por cable hasta el inversor. Antes de llegar, pasa por una serie de protecciones de continua: elementos que cortan el circuito si hay una sobrecorriente o una sobretensión, y un seccionador que permite desconectar manualmente esa parte de la instalación para poder manipularla con seguridad. Esa combinación de cableado y protecciones es la que conecta físicamente el tejado con el inversor, y su diseño concreto —qué protección va dónde— lo decide el proyecto eléctrico, no una norma genérica.

En este tramo se decide también cómo se agrupan las placas entre sí, y esa decisión —serie o paralelo— es la primera de las tres que cambian el esquema entero, porque de ella depende cuántas cadenas salen del tejado y cómo entran al inversor. La estructura que sujeta los paneles, además, se conecta a tierra desde este mismo tramo, como parte de la puesta a tierra general de la instalación que exige el REBT, el reglamento electrotécnico de baja tensión.

Serie o paralelo: la primera decisión que cambia el esquema

Las placas se pueden conectar de dos formas. En serie, las tensiones de cada placa se suman una tras otra, como si fueran pilas encadenadas, mientras que la corriente que circula es la misma en todo el grupo. En paralelo es al revés: la tensión se mantiene y lo que se suma es la corriente. El inversor no acepta cualquier combinación: tiene un rango de tensión y de corriente de entrada dentro del cual funciona correctamente, y ese rango es el que determina cuántas placas puedes poner en serie antes de pasar a otra cadena, o «string», y cuántas cadenas puedes poner en paralelo entre sí.

Esto explica por qué una sombra parcial en una sola placa —una chimenea, una antena, una nube pasajera— puede penalizar a toda la cadena en la que está conectada si esa cadena va en serie: como la corriente tiene que atravesar todas las placas por igual, la que está sombreada limita lo que puede producir el resto. Es la razón por la que el diseño de las cadenas tiene en cuenta las zonas de sombra del tejado, y también la razón por la que, en tejados con sombras difíciles de evitar, se recurre a otro esquema distinto: el de microinversores u optimizadores, que vemos a continuación.

Inversor string o microinversores: dos esquemas distintos

La segunda decisión que cambia el esquema es qué tipo de inversor usa la instalación. Un inversor string, o central, agrupa varias placas en una o varias cadenas y convierte toda esa corriente continua en alterna en un único punto. Es el esquema más sencillo y el más habitual cuando el tejado tiene una orientación uniforme y sin sombras relevantes. Puedes profundizar en esta comparación en la guía sobre microinversores o inversor string.

Los microinversores hacen la conversión de continua a alterna en cada placa por separado, y los optimizadores hacen algo intermedio: ajustan la corriente de cada placa antes de mandarla a un inversor central. En ambos casos, cada placa trabaja de forma independiente del resto, así que una sombra o una orientación distinta en un punto del tejado ya no arrastra al conjunto. Es el esquema que se suele elegir en tejados con varias aguas, sombras parciales de chimeneas o árboles, o cuando conviene aprovechar hasta el último panel disponible.

Del inversor al cuadro eléctrico: consumo de casa primero, excedentes después

Una vez que el inversor entrega corriente alterna, esa energía entra al cuadro eléctrico de la vivienda, el mismo cuadro donde ya están las protecciones generales de la casa. Desde ahí se reparte primero hacia los consumos de casa: lo que estás gastando en ese momento (frigorífico, luces, lavadora) se cubre con la producción solar antes que con la red, porque es el camino más corto y el que sale más a cuenta. Esta prioridad es la base de lo que llamamos autoconsumo: consumir primero lo que produces tú.

Si en ese momento produces más de lo que consumes, el sobrante —los excedentes— sale hacia la red a través del contador bidireccional, un contador que mide en los dos sentidos: lo que entra de la red y lo que tú viertes hacia ella. Ese contador es la pieza del esquema que hace posible la compensación de excedentes, y lo explicamos con detalle en la guía sobre el contador bidireccional en placas solares. Si no hay batería, ese es el final del esquema: lo que no consumes ni almacenas se va a la red.

Con batería: dónde se intercala y la diferencia del respaldo ante apagón

La tercera decisión que cambia el esquema es si la instalación lleva batería. Cuando la hay, se intercala entre el inversor —o entre las placas y el inversor, si es un inversor híbrido— y el cuadro eléctrico: en vez de mandar directamente a la red todo lo que sobra tras cubrir el consumo de casa, ese excedente carga primero la batería, y solo cuando está llena se vierte a la red a través del contador bidireccional. Por la noche o en momentos sin sol, el proceso se invierte: la batería cubre el consumo de casa antes de tirar de la red. Puedes ver el detalle en la guía de baterías para placas solares.

Aquí hay un matiz que cambia el esquema por dentro: no es lo mismo una batería sin respaldo, que solo gestiona cuándo se usa la energía almacenada mientras hay red, que una con respaldo ante apagón, que puede seguir dando corriente a la vivienda aunque se vaya la luz. Para que ese respaldo funcione, el esquema necesita un cuadro de cargas esenciales separado, que aísla los circuitos que quieres mantener con vida —frigorífico, luces, algún enchufe— del resto de la vivienda y de la red, evitando además que la instalación vierta energía a una red que en ese momento no tiene tensión. Lo explicamos en la guía sobre batería solar con backup ante un apagón.

Protecciones y puesta a tierra: imprescindibles aunque no se vean

En todo el recorrido que hemos descrito, tanto en el tramo de corriente continua como en el de alterna, hay protecciones eléctricas que no producen energía pero que son imprescindibles: cortan el circuito ante una sobrecorriente, una sobretensión o una derivación, y permiten desconectar manualmente cada tramo para trabajar con seguridad. A esto se suma la puesta a tierra de toda la instalación, que conecta a tierra tanto la estructura de las placas como las partes metálicas del inversor y del cuadro, para que ninguna de ellas quede con tensión en caso de fallo.

Estas protecciones y la puesta a tierra no son un añadido opcional: las exige el REBT, el reglamento electrotécnico de baja tensión, para cualquier instalación eléctrica, y el RD 244/2019, que regula el autoconsumo, añade los requisitos específicos de las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red. Qué protección concreta va en cada punto, con qué características y con qué sección de cable, es algo que decide el proyecto eléctrico y ejecuta un instalador autorizado: no es terreno para calcularlo por tu cuenta ni para copiar un esquema genérico.

• Protecciones de sobrecorriente (fusibles o interruptores automáticos)
• Protección contra sobretensiones
• Seccionadores para desconectar manualmente cada tramo
• Puesta a tierra de la estructura, el inversor y el cuadro
• Protección diferencial en el lado de corriente alterna

Cómo leer (o encargar) el esquema de tu instalación

Con este recorrido en la cabeza, ya puedes leer el esquema unifilar de cualquier presupuesto de autoconsumo: identifica las placas, sigue la línea hasta el inversor (fíjate si hay microinversores u optimizadores en el propio tejado), localiza el cuadro eléctrico y comprueba si aparece una batería y, si aparece, si tiene un cuadro de cargas esenciales para el respaldo ante apagón. Esas son las piezas que cambian de una instalación a otra, y son las que conviene preguntar cuando comparas presupuestos, más allá de cuántos paneles lleva cada oferta.

El esquema que mejor encaja en tu caso —serie o paralelo, inversor string o microinversores, con batería y con o sin respaldo— depende de tu tejado, de tus sombras y de lo que quieras conseguir con la instalación, y eso solo se resuelve con un proyecto hecho a medida por un instalador autorizado. Si quieres que te lo diseñen y te lo expliquen sin tecnicismos, solicita tu estudio gratis y te lo desglosamos paso a paso, con el esquema adaptado a tu vivienda.