22Principios elctricos y aplicaciones digitalesNombre del alumno: Laura Areli Ramrez Medrano.Numero de control: 13111283Profesor: Ing. Silverio Enrique Cisneros Rodrguez.Fecha de entrega: jueves/27/agosto/2015ndice:HYPERLINK \l "_Toc428460458" Generacin de voltaje solar.3HYPERLINK \l "_Toc428460459" Energa fotovoltaica:3HYPERLINK \l "_Toc428460460" El recurso solar4HYPERLINK \l "_Toc428460461" Existen 2 tipos de radiacin:4HYPERLINK \l "_Toc428460462" Efecto fotovoltaico5HYPERLINK \l "_Toc428460463" Panel fotovoltaico.6HYPERLINK \l "_Toc428460464" Los paneles fotovoltaicos se dividen en:7HYPERLINK \l "_Toc428460465" Cristalinas Mono cristalinas:7HYPERLINK \l "_Toc428460466" Poli cristalinas:7HYPERLINK \l "_Toc428460467" Generador Hidrulico:8HYPERLINK \l "_Toc428460468" Ventajas:8HYPERLINK \l "_Toc428460469" Inconvenientes:8HYPERLINK \l "_Toc428460470" Generacin de voltaje a travs del viento:12HYPERLINK \l "_Toc428460471" Ventajas.12HYPERLINK \l "_Toc428460472" Creadores de la primer turbina mas grande del mundo.13HYPERLINK \l "_Toc428460473" Conclusin:14HYPERLINK \l "_Toc428460474" Bibliografas:15Generacin de voltaje solar.Energa fotovoltaica:En los sistemas fotovoltaicos de bombeo de agua, la energa necesaria para accionar la bomba proviene del sol. La energa solar es captada y transformada a energa elctrica en los dispositivos llamados mdulos fotovoltaicos. En el presente captulo se pretende proveer de las herramientas necesarias para entender la naturaleza de la fuente energtica, el Sol, as como tambin de los conceptos bsicos de electricidad con los que se debe contar para el buen entendimiento de la operacin de los mdulos fotovoltaicos.Figura 1. Operacin de sistemas de bombeo de aguaEl recurso solarEl sol es una fuente inagotable de energa debido a las reacciones nucleares que ocurren en su centro. Una gran parte de esta energa llega a la Tierra en forma de radiacin electromagntica, la luz solar que podemos percibir est el espectro que abarca desde 0.2 hasta 2.6 m.A medida que la radiacin atraviesa la atmsfera terrestre sufre atenuacin por los procesos de absorcin, reflexin y refraccin. Tales procesos se verifican cuando los rayos de luz chocan con las nubes o con el vapor de agua existente en la atmsfera. La radiacin que llega a la superficie terrestre se puede clasificar en directa y difusa. Existen 2 tipos de radiacin:Laradiacin directaes aquella que se recibe en la superficie terrestre sin que esta haya sufrido ninguno de los procesos antes mencionados al pasar por la atmsfera.Laradiacin difusaes la que se recibe despus de haber cambiado su direccin por los procesos de refraccin y reflexin que ocurren en la atmsfera.Un captador de la energa solar "percibe" la radiacin como si viniera de la bveda celeste. En un da nublado, la radiacin solar recibida en un captador es slo difusa, ya que la radiacin directa es obstruida por las nubes.Efecto fotovoltaicoCuando algunos metales se ponen bajo iluminacin se crea una fuerza electromotriz o una diferencia de voltaje. Si se le conecta una carga, se produce una corriente. Esta corriente producida es proporcional al flujo luminoso que reciben. Este fenmeno se conoce como efecto fotovoltaico.En un captador solar el efecto fotovoltaico se presenta como una diferencia de voltaje en sus terminales cuando est bajo iluminacin. Si a las terminales del captador se le conecta un aparato elctrico, por ejemplo, una lmpara, entonces la lmpara se debe encender debido a la corriente elctrica que pasa a travs de l. A la unidad mnima en donde se lleva a cabo el efecto fotovoltaico se le llama celda solar.Fig.2 Representacin fsica del efecto fotovoltaico en una celda solarPanel fotovoltaico.Los paneles solares son sin duda uno de los mejores inventos modernos, adems de ser, probablemente, el invento que ms contribuye a laecologa. Por ello son mdulos que usan la energa que proviene de laradiacin solar, y hay de varios tipos, como los de uso domstico que producenaguacaliente o los paneles solares fotovoltaicos que producen electricidad. Fig. 3 Panel solar.Los paneles solares fotovoltaicos se componen de celdas que convierten la luz en electricidad. Dichas celdas se aprovechan del efecto fotovoltaico, mediante el cual la energa luminosa produce cargas positivas y negativas en dos semiconductor prximos de distinto tipo, por lo que se produce un campo elctrico con la capacidad de generar corriente. Estos tambin pueden ser usados en vehculos solares. El parmetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia mxima que el mdulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son: - radiacin de 1000 W/m - temperatura de clula de 25 C (no temperatura ambiente). Los paneles fotovoltaicos se dividen en: Cristalinas Mono cristalinas: se componen de secciones de un nico cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una clula circular recortada). Poli cristalinas: cuando estn formadas por pequeas partculas cristalizadas. Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado. Su efectividad es mayor cuanto mayor son los cristales, pero tambin su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las ltimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior. El coste de estos paneles se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras clulas solares comercialesy su coste medio de generacin elctrica ya es competitivo con las fuentes de energa convencionales en un creciente nmero de regiones geogrficas, alcanzando la paridad de red. Fig.4 Paneles solares para vehculos Generador Hidrulico:LaEnerga hidrulicaes la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energa potencial gravitatoria). Si en un momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, esta energa se convierte en energa cintica y, posteriormente, en energa elctrica en la central hidroelctrica.Ventajas:Es una fuente de energa limpia, sin residuos y fcil de almacenar. Adems, el agua almacenada en embalses situados en lugares altos permite regular el caudal del ro.Inconvenientes:La construccin de centrales hidroelctricas es costosa y se necesitan grandes tendidos elctricos. Adems, los embalses producen prdidas de suelo productivo y fauna terrestre debido a la inundacin del terreno destinado a ellos. Tambin provocan la disminucin del caudal de los ros y arroyos bajo la presa y alteran la calidad de las aguas.Una central hidroelctrica es aquella que genera electricidad mediante el aprovechamiento de la energa potencial del agua embalsada en una presa situada a ms alto nivel de la central.El agua es conocida mediante una tubera de descarga a la sala de mquinas de la central. Donde mediante enormes turbinas hidrulicas se produce la generacin de energa elctrica en alternadores.Fig.5 Central hidrulica.1.-EMBALSE: Es el volumen de agua retenido de forma artificial, por una presa. Se emplea para generar electricidad, para abastecer de agua las ciudades, para regado, etc. Se suele colocar en un lugar adecuado geolgicamente y topogrficamente. 2-REGILLAS FILTRADORAS: Son una seria de rejillas metlicas que permiten la entrada y salida del agua. Su objetivo es proteger a las tuberas de elementos solios que pueda transportar el agua y as evitar su deterioro.3.-PRESA: Es un muro grueso construido con hormign para poder almacenar el agua. Gracias a la presa es posible conseguir el salto de agua necesario para la generacin de energa elctrica. 4.-TUBERIA FORZADA: Conducto que transporta el agua hasta la turbina. La energa potencial del agua (por tener masa y estar a cierta altura) se va transformando en energa cintica, con lo cual, aumenta velocidad.5.-TURBINA HIDRAULICA: Es una mquina que permite transformar la energa cintica del fluido que la atraviesa en movimiento de rotacin de un eje. Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas.6.-GENERADOR ELECTRICO: Es el equipo encargado de transformar la energa cintica de rotacin de la turbina en energa elctrica. Esta energa tiene una diferencia de potencial media y una intensidad alta.7.-TRANSFORMADOR: Es el equipo que se encarga de aumentar la tensin y disminuir la intensidad de la corriente elctrica. De esta forma se pierde menos energa en su transporte.8.-LINEAS DE ALTA TENSION: Son los elementos por los que se transporta la energa elctrica producida en la central hasta la red general de distribucin elctrica.Fig.5.1Fig.5.2Fig.5.3Generacin de voltaje a travs del viento:Energa Elica, la fuerza del aire La energa elica es la obtenida del viento por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en una renovable de primer orden y gran futuro. El trmino elico viene del latn Aeolicus, dios de los vientos en la mitologa griega. Esta energa es aprovechada para mover las aspas de los aerogeneradores. La energa elica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoelctricas a base de combustibles fsiles, lo que la convierte en un tipo de energa verde primordial.Fig.6Ventajas.No contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fsiles contribuyendo a evitar el cambio climtico. Es una tecnologa de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto. Es una de las fuentes ms baratas, puede competir e rentabilidad con otras fuentes energticas tradicionales como las centrales trmicas de carbn (considerado tradicionalmente como el combustible ms barato), las centrales de combustible e incluso con la energa nuclear, si se consideran los costes de reparar los daos medio ambientales.Laenerga elicase ha convertido en una de las energas renovables de ms rpido crecimiento en el mundo, produciendo un auge en el desarrollo de turbinas cada vez ms grandes que permiten alcanzar nuevos niveles de rendimiento y eficiencia. EnFieras de la Ingenieraanalizaremos a continuacinla primer turbina elicas ms grande del mundoasta el da de hoy.Creadores de la primer turbina mas grande del mundo.SeaTitan 10 MW:Diseada por los ingenieros de la empresa estadounidenseAMSC,la turbina elica SeaTitan de 10 MW es actualmente la ms grande del mundo. Concretamente, se trata de una turbina de accionamiento directo,con un dimetro de rotor de 190 m, una capacidad de potencia nominal de 10 MWy una altura de buje de 125 m.El diseo de la turbina incorpora un generador superconductor de alta temperatura (HTS) con una velocidad de 10 rpm, siendo mucho ms pequeo y ligero que un generador de turbina convencional. Los ingenieros de AMSC comenzaron a desarrollar la turbina en 2010, completando el diseo en 2012. Posteriormente, el generador de la turbina elica fue probado por la Marina de los EE.UU. en severas condiciones climatolgicas en alta mar, superando las pruebas finales de operatividad. Dado los resultados, AMSC se encuentra actualmente negociando con posibles socios para construir y comercializar las turbinas elicas SeaTitan deh 10MW posiblemente a partir de este ao.Fig.7Conclusin:En mi opinin yo digo que los generadores de voltaje (energa) son una maravilla, ya que al inventarlos los resultados han sido muy favorables para algunas empresas con las que se utilizan estos aparatos, no cabe duda que la tecnologa cada vez va mejorando ms. Uno de los mejores generadores para m, es el solar, porque as como el sol es muy daino para la comunidad, en un panel solar el sol se aprovecha al mximo para poder generar energa, y en verdad eso me parece una idea impresionante pero me gustara que esta tecnologa fuera ms all de lo que es hoy en da, que no solo estos paneles se pudieran utilizar en los vehculos solares, yo digo que deberan de existir ms proyectos con los cuales podamos utilizar estos artefactos.Por otra parte, pienso que como esta materia se trata de la electricidad, como generarla, etc. Deberamos hacer uso de conciencia para no desperdiciarla tanto y ahorrar ms, ya que como el agua, la luz es un factor muy importante para nuestra vida cotidiana.Bibliografas:http://solar.nmsu.edu/wp_guide/energia.html" http://solar.nmsu.edu/wp_guide/energia.htmlhttp://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/hidraulica.htm" http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/hidraulica.htmhttp://www.ecoticias.com/energias-renovables/61314/Energia-Eolica-fuerza-aire-renovables" http://www.ecoticias.com/energias-renovables/61314/Energia-Eolica-fuerza-aire-renovableshttp://twenergy.com/a/cual-es-el-generador-eolico-mas-grande-del-mundo-1566" http://twenergy.com/a/cual-es-el-generador-eolico-mas-grande-del-mundo-1566http://www.fierasdelaingenieria.com/las-turbinas-eolicas-mas-grandes-del-mundo/" http://www.fierasdelaingenieria.com/las-turbinas-eolicas-mas-grandes-del-mundo/http://paneles-fotovoltaicos.blogspot.com/" http://paneles-fotovoltaicos.blogspot.com/