Energía Solar. Se denomina Energía Solar Fotovoltaica a una forma de obtención de energía...

Energía Solar

Energía Solar

Se denomina Energía Solar Fotovoltaica a una forma de obtención de energía eléctrica a través de paneles solares.

Energía Solar Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos.

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El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar dispositivos electrónicos.

Energía Solar

Los módulos solares han sido usados con éxito desde el inicio de la era espacial, como fuentes de energía para satélites y naves.

Energía SolarSe llama efecto fotoeléctrico, a la liberación de los electrones de enlace con átomos y moléculas de la sustancia bajo acción de la luz (visible, infrarroja y ultravioleta).

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En este proceso se emplean celdas fotovoltaicas, las cuales son semiconductores sensibles a la luz solar.

De manera que cuando se expone a ésta, se produce en la celda una circulación de corriente eléctrica entre sus dos caras.

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Se componen de un conjunto de celdas de silicio, las cuales producen de entre 0.9 y 1.2 Voltios c/u cuando el sol está a pico.

Los módulos fotovoltaicos tienen una vida útil de más de 20 años, con una degradación mínima.

Garantía de 2 años contra defectos de fabricación.

Tipos de módulos

Energía Solar

Por sus características de manufactura los paneles solares se fabrican en 3 tipos diferentes

Tipos de módulos

Energía Solar

Silicio Monocristalino.- Un solo cristal de silicio alta pureza. Alto costo de fabricación. Eficiencia 12-17%.

Silicio Policristalino.- Hecho de varios cristales. Menor costo de fabricación. Eficiencia 10-13%.

Silicio Amorfo.- Estructura de cristales sin forma. Más bajo costo de fabricación. Eficiencia 8-10%.

Tipos de módulos

Energía Solar

Una instalación fotovoltaica típica está formada por los equipos destinados a:

PRODUCIR.

REGULAR.

ALMACENAR y si se requiere, *TRANSFORMAR la energía eléctrica.

Energía Solar

Placas fotovoltaicas: Son un conjunto de celdas conectadas entre sí, que generan electricidad en corriente continua.

Para su mejor aprovechamiento se deben orientar (teniendo en cuenta la ubicación y latitud) con el fin de obtener un mayor rendimiento.

Energía Solar Regulador de carga

Tiene por función proteger a la batería contra las sobrecargas y contra las descargas.

Además se emplea para proteger a las cargas en condiciones extremas de operación, y para proporcionar información al usuario.

Energía Solar

Regulador de carga: Debido a que las baterías necesitan de protección contra sobre carga y sobre descargas, el uso de los controladores es indispensable en un sistema de energía fotovoltaica.

Energía Solar Regulador de carga

La mayoría de los fabricantes de controladores integran en una sola unidad el controlador de cargas, controlador de descargas y regulador de voltaje.

Cuando no se tiene un controlador con capacidad suficiente para todas las cargas podemos agregar otro regulador.

Energía Solar Operación del controlador

Desconecta al módulo cuando el voltaje llega a 14.3 Volt.

Reconecta al módulo cuando el voltaje de la batería baja a 13.5 Volt.

Desconecta las cargas cuando el voltaje baja a 10.5 Volt.

Reconecta las cargas cuando el voltaje de la batería sube a 13.5 volt.

Energía Solar

Baterías: Son el almacén de la energía eléctrica generada.

En este tipo de aplicaciones normalmente se utilizan baterías de CICLO PROFUNDO, las que tienen como característica importante, soportar descargas más severas sin dañarse.

Tipos de baterías

Baterías de ciclo profundo

La capacidad de las baterías de ciclo profundo se especifica en AMPER HORA (Ah).Una batería de 100 Ah, tiene la capacidad de mantener una carga de 10 A por un lapso de 10 horas o una carga de 20 A por un lapso de 5 h.

Tipos de baterías

Baterías para descarga profunda

El compuesto químico del cual están fabricadas es Plomo-Acido y las formas en que se comercializan dependen de la presentación del compuesto químico.

En aplicaciones solares, las mas comerciales son las baterías inundadas y selladas.

Tipos de baterías

Baterías Inundadas

El electrolito esta en forma liquida entre las placas de la batería. Requieren mantenimiento constante y la profundidad de descarga no puede exceder del 50%. Al no ser selladas, el acido tambien se evapora por lo que la instalación debe ser en lugares ventilados.

Tipos de baterías

Baterías Automotrices

Tienen el inconveniente de no poder ser descargadas a profundidad, pues quedan dañadas y no se pueden restaurar cargándolas ni tampoco ejercitándolas.

Tipos de baterías

Baterías Selladas

Existen dos tipos de baterias selladas y la diferencia radica en la presentación del electrolito.

Tipos de baterías

Baterías Selladas

El tipo AGM (Absorved Glass Mat) es una fina tela de fibra de vidrio la cual absorbe el electrolito aumentando así su eficiencia y practicidad. Al ser selladas, no requieren mantenimiento por lo que se recomiendan para lugares aislados o de difícil acceso.

Tipos de baterías

Baterías Selladas

Las de tipo GEL, el electrolito viene gelificado y su principal ventaja es que si la batería se rompe, el electrolito no se derrama.

Energía solar

Terminales de baterías

Carga de baterías

Para cargar una batería se requiere una fuente de energía con voltaje ligeramente mayor que el de la batería para que la corriente fluya hacia la batería y no al revés. 2, 5, 7 Volt más arriba y la corriente fluye suavemente hacia la batería casi siempre a través de una resistencia o de un regulador electrónico para evitar sobrecargas o sobre corrientes que pueden dañar la batería internamente.

Carga de baterías

Ninguna batería puede ser cargada en forma instantánea, más bien requieren carga lenta.

En los últimos años la tecnología ha desarrollado baterías que pueden ser cargadas en 2 ó 3 horas.

Energía Solar

Cableado: Son los conductores que transportan la energía eléctrica generada por los paneles fotovoltaicos y deben ser capaces de soportar la corriente necesaria.

Energía Solar

Éstos cables deben ser capaces de soportar los rayos solares así como las lluvias, por lo tanto debe usarse del tipo especial para intemperie.

Energía Solar Selección de cables

14 12 10 8 6 4 2 1 1 32 51 82 130 207 329 523 6602 16 26 40 65 103 164 261 3304 8.0 13 20 32 52 82 130 165 6 5.5 8.5 13 21 34 54 87 110 8 4.0 6.5 10 16 26 41 65 8210 3.5 5.0 8.0 13 20 32 52 6615 2.0 3.5 5.5 8.5 13 21 34 43 20 - 2.5 4.0 6.5 10 16 26 3325 - - 3.5 5.0 8.0 13 21 26 30 - - 2.5 4.0 7.0 11 17 22 35 - - - 3.5 5.5 9.0 15 1940 - - - - 5.0 8.0 13 16 45 - - - - 4.5 7.0 11 1450 - - - - 4.0 6.5 10 13

Calibre del Cable (AWG)Amperes

Distancia en metros (m)

Energía Solar Selección de cables

Calibre del Cable (AWG)Amperes

Distancia en metros (m)

0 00 000 00001 832 1049 1323 16682 416 524 661 8344 207 262 331 4176 138 175 220 2788 104 131 165 20810 83 104 132 16715 55 79 88 11120 41 52 66 83 25 33 42 53 66 30 27 35 44 55 35 23 29 37 47 40 20 26 33 41 45 18 23 29 37 50 16 21 26 33

Energía Solar Instalación Típica

InversoresEnergía Solar

Los inversores de corriente permiten transformar la corriente continua de 12 Vcd almacenada en la batería del sistema solar, en corriente alterna a 110 Vca, para de esta manera utilizar aparatos electrónicos normales.

Inversores

La corriente alterna se presenta bajo la forma de onda senoidal y una de las principales características que definen a un inversor de corriente es el tipo de onda que son capaces de generar.

Podemos clasificar en tres tipos a los inversores de corriente

Inversores

Inversores de onda Cuadrada: Este tipo de inversores son los más económicos del mercado, sirven para conectar pequeños aparatos electrónicos. Este tipo de inversores generan alta distorsión armónica.

Inversores

Inversores de onda Senoidal Modificada: Este tipo de inversores son los más instalados, operan prácticamente con cualquier aparato electrónico, sí su potencia es suficiente arrancan motores, generan baja distorsión armónica.

Inversores

Inversores de onda Senoidal Pura: Por su calidad de onda, muy baja distorsión armónica, robustez y confiabilidad, este tipo de inversores se ocupa principalmente en telecomunicaciones.

Su precio es elevado para otro tipo de aplicaciones.

Inversores

Forma de onda que proporcionan los distintos tipos de inversores.

Corriente Directa

Convertidores CD a CDEn corriente directa los transformadores no funcionan para convertir un voltaje bajo a un voltaje alto o viceversa. El método más sencillo es utilizar un convertidor para cambiar la CD en CD.

Conductor a tierra

Es sin duda el conductor más importante que debe existir en una instalación eléctrica. Su función principal es la seguridad. Si existe algún problema en el circuito con la corriente que circula en un aparato, dicha corriente será dirigida hacia tierra por este conductor evitando que el usuario sufra un shock eléctrico.

PREGUNTAS?

Energía Solar Instalación

Energía Solar Orientación

Los MÓDULOS FOTOVOLTAICOS no deben ser afectados por sombras ya que esto ocasiona que la corriente generada se reduzca drásticamente.

Energía Solar Arreglo de módulos

PARALELO en este arreglo la corriente se suma de acuerdo a la cantidad de módulos, el voltaje no cambia.

Energía Solar Arreglo de baterías

PARALELO en este arreglo la corriente se suma de acuerdo a la cantidad de baterías, el voltaje no cambia.


SERIE a 24 V. En este arreglo el voltaje se suma de acuerdo a la cantidad de módulos, la corriente no cambia.


SERIE a 24 V. En este arreglo el voltaje se suma de acuerdo a la cantidad de baterías, la corriente no cambia.


SERIE a 48 V. En este arreglo el voltaje se suma de acuerdo a la cantidad de módulos, la corriente no cambia.


SERIE a 48 V. En este arreglo el voltaje se suma de acuerdo a la cantidad de baterías, la corriente no cambia.

PREGUNTAS?

Energía Solar Soportes

Energía Solar Rastreadores

El uso de rastreadores incrementa la eficiencia del sistema de energía solar.

Incremento de las horas solares pico entre un 25 y 30%.

Energía Solar Rastreadores

Energía Solar Alumbrado

Energía Solar

Señalizado en vialidades


Alumbrado publico


Componentes para iluminación


Alumbrado residencial

Energía Solar

Clínicas rurales

Energía Solar

Iluminación rural

Energía Solar Comunicaciones

Energía Solar Refrigeración

Energía Solar Publicidad

Energía Solar Aplicaciones especiales

Energía Solar Sistemas eólicos

La energía eólica es otra de las fuerzas renovables disponibles.

Ocupan menos espacio físico que la energía solar.

Dependemos de la velocidad del viento.


Sistemas muy eficientes si se tiene la velocidad de viento requerida (12 m/s).

Generador Eólico de 400 Watts.

Se puede combinar con sistemas fotovoltaicos.Bajo mantenimiento.


Existen sistemas eólicos que pueden aportar grandes potencias de acuerdo a las necesidades de los usuarios.

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