TECNOLOGA DE FABRICACIN DE LA CLULA SOLAR17/45[01][02][03][04][05]

La tecnologa del Silicio como material de base para la fabricacin de clulas fotovoltaicas, est sujeta a constantes variaciones, experimentando diferencias importantes segn los distintos fabricantes.

PROCESO DE FABRICACIN: De forma muy resumida, el proceso de fabricacin de una clula mono o policristalina se puede dividir en las siguientes fases:

PRIMERA FASE: OBTENCIN DEL SILICIOA partir de las rocas ricas en cuarzo (formadas principalmente por SiO2, muy abundantes en la naturaleza) y mediante el proceso de reduccin con carbono, se obtiene Silicio con una pureza aproximada del 99%, que no resulta suficiente para usos electrnicos y que se suele denominarSilicio de grado metalrgico.

La industria de semiconductores purifica este Silicio por procedimientos qumicos, normalmente destilaciones de compuestos colorados de Silicio, hasta que la concentracin de impurezas es inferior al 0.2 partes por milln. El material as obtenido suele ser llamadoSilicio grado semiconductory aunque tiene un grado de pureza superior al requerido en muchos casos por las clulas solares, ha constituido la base del abastecimiento de materia prima para aplicaciones solares, representando en la actualidad casi las tres cuartas partes del abastecimiento de las industrias de fabricacin de clulas.

Sin embargo, para usos especficamente solares, son suficientes (dependiendo del tipo de impureza y de la tcnica de cristalizacin), concentraciones de impurezas del orden de una parte por milln. Al material de esta concentracin se le suele denominarSilicio grado solar.

Existen actualmente tres posibles procedimientos en distintas fases de experimentacin para la obtencin del Silicio grado solar, que proporcionan un producto casi tan eficaz como el del grado semiconductor a un coste sensiblemente menor.

SEGUNDA FASE: CRISTALIZACINUna vez fundido el Silicio, se inicia la cristalizacin a partir de una semilla. Dicha semilla es extrada del silicio fundido, este se va solidificando de forma cristalina, resultando, si el tiempo es suficiente, un monocristal. El procedimiento ms utilizado en la actualidad es el convencionalmtodo Czochralsky, pudindose emplear tambin tcnicas de colado. El Silicio cristalino as obtenido tiene forma de lingotes. Tambin se plantean otros mtodos capaces de producir directamente el Silicio en lminas a partir de tcnicas basadas en la epitaxia, en crecimiento sobre soporte o cristalizacin a partir de Si mediante matrices.

Se obtienen principalmente dos tipos de estructuras: una lamonocristalina(con un nico frente de cristalizacin) y la otra lapolicristalina(con varios frentes de cristalizacin, aunque con unas direcciones predominantes). La diferencia principal radica en el grado de pureza del silicio durante el crecimiento/recristalizacin.

TERCERA FASE: OBTENCIN DE OBLEASEl proceso de corte tiene gran importancia en la produccin de las lminas obleas a partir del lingote, ya que supone una importante perdida de material (que puede alcanzar el 50%). El espesor de las obleas resultantes suele ser del orden de 2-4mm.

CUARTA FASE: FABRICACIN DE LA CLULA Y LOS MDULOSUna vez obtenida la oblea, es necesario mejorar su superficie, que presenta irregularidades y defectos debidos al corte, adems de retirar de la misma los restos que puedan llevar (polvo, virutas), mediante el proceso denominadodecapado.

Con la oblea limpia, se procede altexturizadode la misma (siempre para clulas monocristalinas, ya que las clulas policristalinas no admiten este tipo de procesos), aprovechando las propiedades cristalinas del Silicio para obtener una superficie que absorba con ms eficiencia la radiacin solar incidente.

Posteriormente se procede a laformacin de un unin PNmediante deposicin de distintos materiales (compuestos de fsforo para las partes N y compuestos de boro para las partes P, aunque normalmente, las obleas ya estn dopadas con boro), y su integracin en la estructura del silicio cristalino.

El siguiente paso es la formacin de loscontactos metlicosde la clula , en forma de rejilla en la cara iluminada por el Sol, y continuo en la cara posterior. La formacin de los contactos en la cara iluminada se realiza mediantetcnicas serigrficas, empleando ms reciente mente latecnologa lserpara obtener contactos de mejor calidad y rendimiento.

El contacto metlico de la cara sobre la cual incide la radiacin solar suele tener forma de rejilla, de modo que permita el paso de la luz y la extraccin de corriente simultneamente. La otra cara est totalmente recubierta de metal.

Una clula individual normal, con un rea de unos 75cm2y suficientemente iluminada es capaz de producir una diferencia de potencial de 0.4V y una potencia de 1W.

Finalmente, puede procederse a aadir unacapa antirreflexivasobre la clula, con el fin de mejorar las posibilidades de absorcin de la radiacin solar.

Una vez concluidos los procesos sobre la clula, se procede a su comprobacin, previamente a su encapsulado, interconexin y montaje en los mdulos.

En cuanto a la eficiencia de las diferentes tecnologas fotovoltaicas se pueden indicar ciertos valores aproximados. Para el caso del Silicio monocristalino sta se sita en, aproximadamente entre un 16 y un 25% mientras que en el policristalino actualmente es del 12-13% siendo posible que se eleve a corto plazo en un nivel similar al alcanzado ya para el monocristalino.

Como resumen, en relacin a la tecnologa solar del silicio mono o policristalino, se puede indicar que su situacin es madura, pero no obstante existe un amplio aspecto de posibles mejoras, muchas de ellas analizadas y verificadas en profundidad en laboratorios.

Otros posibles materiales para la fabricacin de clulas solares es elSilicio amorfo. Esta tecnologa permite disponer de clulas de muy delgado espesor, lo cual presenta grandes ventajas. Adicionalmente su proceso de fabricacin es, al menos tericamente, ms simple y sustancialmente ms barato. La eficiencia es comparativamente algo menor que en los casos anteriores (6-8%) y todava no se dispone de datos suficientes en cuanto a su estabilidad. Su principal campo de aplicacin en la actualidad son los relojes, juguetes, calculadoras y otras aplicaciones de consumo. Dentro de las aplicaciones energticas equivalentes a las de la tecnologa del Silicio cristalino, su versatilidad es muy adecuada para la confeccin de mdulos semitransparentes empleados en algunas instalaciones integradas en edificios

EL PANEL FOTOVOLTAICO18/45[01][02][03]

Unpanel solaresta constituido por varias clulas iguales conectadas elctricamente entre si, en serie y/o en paralelo, de forma que la tensin y corriente suministrada por el panel se incrementa hasta ajustarse al valor deseado. La mayor parte de los paneles solares se construyen asociando primero clulas en serie hasta conseguir el nivel de tensin deseado, y luego asociando en paralelo varias asociaciones serie de clulas para alcanzar el nivel de corriente deseado. Adems, el panel cuenta con otros elementos a parte de las clulas solares, que hacen posible la adecuada proteccin del conjunto frene a los agentes externos; asegurando una rigidez suficiente, posibilitando la sujecin a las estructuras que lo soportan y permitiendo la conexin elctrica.

Estos elementos son:

-Cubierta exterior de cara al Sol. Es de vidrio que debe facilitar al mximo la transmisin de la radiacin solar. Se caracteriza por su resistencia mecnica, alta transmisividad y bajo contenido en hierro.

-Encapsulante. De silicona o ms frecuentemente EVA (etilen-vinil-acetato). Es especialmente importante que no quede afectado en su transparencia por la continua exposicin al sol, buscndose adems un ndice de refraccin similar al del vidrio protector para no alterar las condiciones de la radiacin incidente.

-Proteccin posterior. Igualmente debe dar rigidez y una gran proteccin frente a los agentes atmosfricos. Usualmente se emplean lminas formadas por distintas capas de materiales, de diferentes caractersticas.

-Marco metlico. De Aluminio, que asegura una suficiente rigidez y estanqueidad al conjunto, incorporando los elementos de sujecin a la estructura exterior del panel. La unin entre el marco metlico y los elementos que forman el modulo est realizada mediante distintos tipos de sistemas resistentes a las condiciones de trabajo del panel.

-Cableado y bornas de conexin. Habituales en las instalaciones elctricas, protegidos de la intemperie por medio de cajas estancas.

-Diodo de proteccin. Su misin es proteger contra sobre-cargas u otras alteraciones de las condiciones de funcionamiento de panel.

Los Panel solares tienen entre 28 y 40 clulas, aunque lo ms tpico es que cuenten con 36. La superficie del panel o modulo puede variar entre 0.1 y 0.5m2y presenta dos bornas de salida, positiva y negativa, a veces tienen alguna intermedia para colocar los diodos de proteccin.

Normalmente, los paneles utilizados, estn diseados para trabajar en combinacin con bateras de tensiones mltiplo de 12V, como veremos en la seccin dedicada al acumulador.

CARACTERSTICAS ELCTRICAS DEL PANEL FOTOVOLTAICO19/45[01][02][03]

Ver documentoHoja de caractersticas modulo fotovoltaico.Cortesa de ATERSALa fabricacin, comportamiento y caractersticas elctricas y mecnicas del mdulo fotovoltaico, vienen determinadas en la hoja de caractersticas del producto que proporciona el fabricante.

Al Igual que en la clula solar son importantes los siguientes parmetros:

-Potencia mxima o potencia pico del mdulo (PmaxG).

Si se conecta una cierta carga al panel, elpunto de trabajovendr determinado por la corriente I y la tensin V existentes en el circuito. Estos habrn de ser menores que los IscGy VocGque definiremos ms adelante. La potencia P que el panel entrega a la carga est determinada por la ecuacin genrica:

A su valor mas alto se le llama potencia mxima o potencia pico del mdulo. Los valores de la corriente y de la tensin correspondiente a este punto se conocen respectivamente como:

-IPmaxIntensidad cuando la potencia es mxima o corriente en el punto e mxima potencia.

-VPmaxla tensin cuando la potencia tambin es mxima o tensin en el punto de mxima potencia.

Otros parmetros son:

-Corriente de cortocircuito (IscG), que se obtiene al cortocircuitar los terminales del panel (V=0) que al recibir la radiacin solar, la intensidad que circulara por el panel es de corriente mxima.

-Tensin de circuito abierto (VocG), que se obtiene de dejar los terminales del panel en circuito abierto (I=0), entre ellos aparece al recibir la radiacin una tensin que ser mxima.

Dichos parmetros se obtienen en unascondiciones estndarde medida de uso universal segn la norma EN61215. Establecidas como sigue y que el fabricante debe especificar:

Irradiancia: 1000W/m2(1 KW/m2)

Distribucin espectral de la radiacin incidente: AM1.5 (masa de aire)

Incidencia normal.

Temperatura de la clula: 25C

Otro parmetro que debera ser suministrado es laTONC o Temperatura de Operacin Nominal de la Clula. Dicho parmetro se define como la temperatura que alcanzan las clulas solares cuando se somete al mdulo a las siguientes condiciones de operacin:

Irradiancia: 800W/m2

Distribucin espectral de la radiacin incidente: AM1.5 (masa de aire)

Incidencia normal

Temperatura ambiente: 20C

Velocidad del viento: 1m/s

COMPORTAMIENTO DEL PANEL FOTOVOLTAICO20/45[01][02][03]

Una vez conocidos estos parmetros, podemos determinar como afectan diferentes factores a los paneles fotovoltaicos.

-La intensidad aumenta con la radiacin, permaneciendo ms o menos constante el voltaje. Es importante conocer este efecto ya que los valores de la radiacin cambian a lo largo de todo el da en funcin del ngulo del Sol con el horizonte, por lo que, es importante la adecuada colocacin de los paneles existiendo la posibilidad de cambiar su posicin a lo largo del tiempo, bien segn la ora del da o la estacin del ao.

Un medioda a pleno sol equivale a una radiacin de 1000 W/m2. Cuando el cielo est cubierto, la radiacin a penas alcanza los 100 W/m2.

-La exposicin al Sol de las clulas provoca su calentamiento, lo que lleva aparejados cambios en la produccin de electricidad. Una radiacin de 1000 W/m2es capaz de calentar una clula unos 30C por encima de la temperatura del aire circundante. A medida que aumenta la temperatura, la tensin generada es menor, por lo que es recomendable montar los paneles de tal manera que estn bien aireados y, en el caso de que sea usual alcanzar altas temperaturas, plantearse la posibilidad de instalar paneles con un mayor nmero de clulas.

Este factor condiciona enormemente el diseo de los sistemas de concentracin, ya que las temperaturas que se alcanzan son muy elevadas, por lo que las clulas, deben estar diseadas para trabajar en ese rango de temperatura o bien, contar con sistemas adecuados para la disipacin de calor.

-El nmero de clulas por modulo afecta principalmente al voltajepuesto que cada una de ellas produce 0.4V. La Vocdel mdulo aumenta en esa proporcin. Un panel solar fotovoltaico se disea para trabajar a una tensin nominal Vpn, procurando que los valores de VPmaxen las condiciones de iluminacin y temperatura ms frecuentes coincidan con Vpn.

Los parmetros bajo los que operan los paneles fotovoltaicos, para una determinada localizacin, hacen que la caracterstica de voltaje DC de salida vare dentro de un margen considerable a lo largo de todo el ao. La radiacin y la temperatura ambiente experimentan adems otro tipo de variacin debidos a factores diurnos y estacionarios.

[01]-LAS BATERIAS21/45[01][02]

En las instalaciones fotovoltaicas lo ms habitual es utilizar un conjunto de bateras asociadas en serie o paralelo para almacenar la energa elctrica generada durante las horas de radiacin, para su utilizacin posterior en los momentos de baja o nula insolacin. Hay que destacar que la fiabilidad de la instalacin global de electrificacin depende en gran medida de la del sistema de acumulacin, siendo por ello un elemento al que hay que dar la gran importancia que le corresponde.

De cara a su empleo en instalaciones de electrificacin fotovoltaica, es necesario conocer los siguientes conceptos:

- Capacidad:Es la cantidad de electricidad que puede obtenerse mediante la descarga total de una batera inicialmente cargada al mximo. La capacidad de un acumulador se mide en Amperios-hora (Ah), para un determinado tiempo de descarga, es decir una batera de 130Ah es capaz de suministrar 130A en una hora o 13A en diez horas. Para acumuladores fotovoltaicos es usual referirse a tiempos de descarga de 100 horas. Tambin al igual que para mdulos solares puede definirse el voltaje de circuito abierto y el voltaje en carga. Las bateras tiene un voltaje nominal que suele ser de 2, 6, 12, 24V, aunque siempre vare durante los distintos procesos de operacin. Es importante el voltaje de carga, que es la tensin necesaria para vencer la resistencia que opone el acumulador a ser cargado.

- Eficiencia de carga:Que es la relacin entre la energa empleada para cargar la batera y a realmente almacenada. Una eficiencia del 100% significa que toda la energa empleada para la carga puede ser remplazada para la descarga posterior. Si la eficiencia de carga es baja, es necesario dotarse de un mayor numero de paneles para realizar las mismas aplicaciones.

- Autodescarga:Es el proceso por el cual el acumulador, sin estar en uso, tiende a descargarse.

- Profundidad de descarga:Se denomina profundidad de descarga al valor en tanto por ciento de la energa que se ha sacado de un acumulador plenamente cargado en una descarga. Como ejemplo, si tenemos una batera de 100Ah y la sometemos a una descarga de 20Ah, esto representa una profundidad de descarga del 20%.

A partir de la profundidad de descarga podemos encontrarnos con descargas superficiales (de menos del 20%) o profundas (hasta 80%). Ambas pueden relacionarse con ciclos diarios y anuales. Es necesario recalcar que cuanto menos profundos sean los ciclos de carga/descarga, mayor ser la duracin del acumulador. Tambin es importante saber que, para la mayora de los tipos de bateras, un acumulador que queda totalmente descargado, puede quedar daado seriamente y perder gran parte de su capacidad de carga.

Todos estos parmetros caractersticos de los acumuladores pueden variar sensiblemente con las condiciones ambientales, tal como ocurra en los mdulos fotovoltaicos.

[02]-TIPOS DE BATERIAS22/45[01][02]

En diferentes fases de desarrollo se encuentran bateras de distintos tipos, algunos de los cuales son:

- Plomo cido (Pb-cido)- Nquel-Cadmio (Ni-Cd)- Nquel-Zinc (Ni-Zn)- Zn-Cloro (Zn-Cl2)

De todos los acumuladores ms del 90% del mercado corresponde a las bateras de plomo cido, que en general, y siempre que pueda realizarse un mantenimiento, son las que mejor se adaptan a los sistemas de generacin fotovoltaica. Dentro de las de plomo cido se encuentran las de Plomo-Calcio (Pb-Ca) y las de Plomo-Antimonio (Pb-Sb). Las primeras tienen a su favor una menor autodescarga, as como un mantenimiento mas limitado, mientras que las de Pb-Sb de tipo abierto y tubular se deterioran menos con la sucesin de ciclos y presentan mejores propiedades para niveles de baja carga. Este segundo tipo de bateras soporta grandes descargas y siempre tienen, atendiendo a las condiciones de uso, una vida media de diez o quince aos.

Por su implantacin a nivel comercial tiene tambin cierta importancia los acumuladores de Nquel-Cadmio, que entre otras ventajas frente a las de plomo cido presentan la posibilidad de ser empleados sin elemento regulador, la posibilidad de permanecer largo tiempo con bajo estado de carga, la estabilidad en la tensin suministrada y un mantenimiento mucho ms espaciado en el tiempo. Sin embargo, su coste se cuadruplica y su baja capacidad a rgimen de descarga lenta, desaconseja su uso en gran parte de las aplicaciones fotovoltaicas.

Todas estas bateras pueden presentarse en forma estanca, conocidas como libres de mantenimiento o sin mantenimiento, lo que es beneficioso para algunas aplicaciones. No obstante, presentan una duracin muy limitada frente a los acumuladores abiertos, no existen en el mercado acumuladores estancos de alta capacidad y son ms caros que los abiertos.

El resto de bateras no presenta en la actualidad caractersticas que hagan recomendable su empleo en sistemas de electrificacin fotovoltaica.

Es relacin a las bateras deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

- Instalar las bateras en lugares ventilados, evitando la presencia de llamas cerca de las mismas.

- Ajustar el nivel del electrolito hasta la altura recomendada por el fabricante, utilizando siempre agua destilada, nunca agua del grifo y teniendo especial precaucin para no tocarlo ni derramarlo.

- Una vez conectadas las bateras, las bornas deben cubrirse con vaselina.

- No utilizar las bateras del sistema fotovoltaico para arrancar vehculos.

- No debe utilizarse conjuntamente bateras de distintos tipos cuando no estn preparadas para ello.

- Con el fin de prevenir posibles cortocircuitos debe respetarse la polaridad, las herramientas deben estar adecuadamente protegidas y las bateras o los terminales deben estar cubiertos para prevenir cortocircuitos accidentales por cada de objetos.

- Las bateras deben estar colocadas por encima del nivel del suelo.

-EL REGULADOR FOTOVOLTAICO23/45[01]

Para un funcionamiento satisfactorio de la instalacin en la unin de los paneles solares con la batera ha de instalarse un sistema de regulacin de carga. Este sistema es siempre necesario, salvo en el caso de los paneles autorregulados. El regulador tiene como funcin fundamental impedir que la batera contine recibiendo energa del colector solar una vez que ha alcanzado su carga mxima. Si, una vez que se ha alcanzado la carga mxima, se intenta seguir introduciendo energa, se inicia en la batera procesos de gasificacin (hidrlisis del agua en hidrgeno y oxgeno) o de calentamiento, que pueden llegar a ser peligroso y, en cualquier caso, acortara sensiblemente la vida de la misma.

Otra funcin del regulador es la prevencin de la sobredescarga, con el fin de evitar que se agote en exceso la carga de la batera, siendo ste un fenmeno, que como ya se ha dicho, puede provocar una sensible disminucin en la capacidad de carga de la batera en sucesivos ciclos. Algunos reguladores incorporan una alarma sonora o luminosa previa a la desconexin para que el usuario pueda tomar medidas adecuadas, como reduccin del consumo, u otras. Los reguladores ms modernos integran las funciones de prevencin de la sobrecarga y las sobredescargas en un mismo equipo, que adems suministra informacin del estado de carga de la batera, la tensin existente en la misma a dems de ir provistos de sistemas de proteccin tales como fusibles, diodos, etc., para prevenir daos en los equipos debidos a excesivas cargas puntuales. Estos reguladores tambin pueden incorporar sistemas que sustituyan a los diodos encargados de impedir el flujo de electricidad de la batera a los paneles solares en la oscuridad, con un costo energtico mucho menor.

Tambin es interesante incorporar modelos de regulacin que introducen modos de carga en flotacin, lo cual permite una carga ms completa de las bateras y un mejor aprovechamiento de la energa de los paneles.

Las caractersticas elctricas que definen un regulador son su tensin nominal y la intensidad mxima que es capaz de disipar.

[01]-EL INVERSOR FOTOVOLTAICO24/45[01]

Ver documentoHoja de caractersticas del inversor.Cortesa de ATERSAEn este apartado, se va a hacer referencia a los convertidores e inversores, elementos cuya finalidad es adaptar las caractersticas de la corriente generada a la demanda total o parcial para las aplicaciones.

En determinadas aplicaciones que trabajan en corriente continua, no es posible hacer coincidir las tensiones proporcionadas por el acumulador con la solicitada por todos los elementos de consumo. En estos casos la mejor solucin es un convertidor de tensin continua.

En otras aplicaciones, la utilizacin incluye elementos que trabajan en corriente alterna. Puesto que tanto los paneles como las bateras trabajan en corriente continua, es necesaria la presencia de un inversor que transforme la corriente continua en alterna.

Un inversor viene caracterizado principalmente por la tensin de entrada, que se debe adaptar a la del generador, la potencia mxima que puede proporcionar y la eficiencia. Esta ltima se define como la relacin entre la potencia elctrica que el inversor entrega a la utilizacin (potencia de salida) y la potencia elctrica que extrae del generador (potencia de entrada).

La eficiencia del inversor vara en funcin de la potencia consumida por la carga. Esta variacin es necesario conocerla, sobre todo si la carga en alterna es variable a fin de que el punto de trabajo del equipo se ajuste lo mejor posible a un valor promedio especificado.

Aspectos importantes que habrn de cumplir los inversores para instalaciones autnomas son:

- Debern tener una eficiencia alta, pues en caso contrario se habr de aumentar innecesariamente el nmero de paneles para alimentar la carga. No todos los inversores existentes en el mercado cumplen estas caractersticas. Sin embargo, es cada vez ms sencillo equipos especficamente diseados para cubrir plenamente estas aplicaciones.

- Estar adecuadamente protegidos contra cortocircuitos y sobrecargas.

- Incorporar rearme y desconexin automticas cuando no se est empleando ningn equipo de corriente alterna.

- Admitir demandas instantneas de potencia mayores del 200% de su potencia mxima.

- Cumplir con los requisitos, que para instalaciones de 220V. C.A. establece el Reglamento de Baja Tensin.

En cualquier caso la definicin del inversor a utilizar debe realizarse en funcin de las caractersticas de la carga. En funcin de esta ltima se podr acudir a equipos ms o menos complejos.

Se recomienda acudir a inversores diseados especficamente para aplicaciones fotovoltaicas.

Por otra parte, existen en el mercado tipos muy diferentes de inversores, con grados de complejidad y prestaciones muy variables. Segn el tipo de cargas que vaya a alimentar, es posible recurrir a inversores muy simples, de onda cuadrada o si as se requiere, inversores de seal senoidal, ms o menos sofisticados.

Caracersticas electricas que han de cumplir los inversores para instalaciones conectadas a red:

- Tensin de entrada Vdc

- Potencia del Incersor kW

- Tensin de Salida 0,85 - 1,1Vac

- Factor de Potencia mayor de 0,95

- Frecuencia 49 - 51Hz

- Tasa de distorsin armnica (Tensin - Corriente)

- Trifsico mayor de 5kW (recomendado)

Requisitos de los inversores para instalaciones conectadsd a red:

- Alta eficiencia

- Baja distorsin armnica

- Seguimiento del punto de mxima potencia

- Bajo consumo

- Proteccin contra sobretensiones

- Aislamiento galvnico

- No funcionamiento en isla

- Conexin/Desconexin automtica

- Sistema de medidas y monitorizacin

[01]-SISTEMAS FOTOVOLTAICOS AUTNOMOS25/45[01][02]

Los sistemas fotovoltaicos autnomos (SFA) suelen estar constituidos por los siguientes elementos (descritos en el punto referente a componentes e un sistema fotovoltaico): generador, acumulador y carga.

Los SFA son diseados con el fin de proporcionar la energa elctrica necesaria a una cargas. Y esta es una de las primeras limitaciones que existen en el diseo de SFA, ya que es difcil calcular el consumo energtico de cada una de las cargas. Uno de los mtodos seguidos es averiguar el valor de la potencia de cada una de las cargas que compondrn el SFA y multiplicarlo por el nmero de horas de funcionamiento al da (suponiendo el consumo de energa constante a lo largo del tiempo para cada una de las cargas) aunque este mtodo tambin da lugar a la incertidumbre ya que es difcil determinar el nmero de horas que cada carga pueda funcionar y ste nmero de horas variar segn las pocas del ao.

En los SFA dado el precio, algo ms elevado, del KWh fotovoltaico que el obtenido de la red elctrica convencional, es necesario una optimizacin del consumo energtico de las cargas, como ejemplo se debe considerar que en ningn SFA deberan utilizarse luminarias incandescentes ya que son ms eficiente los tubos fosforescentes que presentan una relacin entre lmenes/watio consumido ms ptima para estos sistemas.

Los poseedores de SFA deben de estar concienciados de que el consumo energtico que realicen ser el que su reserva energtica les permita, a diferencia de los consumidores de energa elctrica de la red que podrn consumir la energa elctrica que ellos puedan pagar.

Otra consideracin en el diseo de estos sistemas tener conocimiento del principal 'imput' de los Sistemas Fotovoltaicos, es decir la Radiacin Solar. Este dato puede ser obtenido de un instituto de meteorologa. En este curso se ofrece un programa de clculo de irradiacin media diaria mensual en el captulo de Radiacin Solar.

Otro elemento a tener en cuenta en el diseo es el dimensionamiento de los acumuladores de energa de los acumuladores.

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[02]-ESQUEMA DE UN S.F. AUTNOMO26/45[01][02]

Aqu se presentan los dos tipos de esquemas de sistemas fotovoltaicos autnomos segn sea el carcter de las cargas:

Este esquema es utilizado cuando las cargas necesitan corriente continua: Iluminacin, equipos de corriente continua, frigorficos especiales etc.

Este otro esquema se utiliza cuando las cargas necesitan corriente alterna tales como motores en bombeo, electrodomsticos en general, etc.

[01]-SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO A RED27/45[01]

Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red elctrica (SFCR) constituyen una de las aplicaciones de la Energa Solar Fotovoltaica que ms atencin estn recibiendo en los ltimos aos, dado su elevado potencial de utilizacin en zonas urbanizadas prximas a la red elctrica. Estos sistemas estn compuestos por un generador fotovoltaico que se encuentra conectado a la red elctrica convencional a travs de un inversor, producindose un intercambio energtico entre sta y el sistema fotovoltaico, caracterstico de este tipo de instalaciones. As, el sistema inyecta energa en la red cuando su produccin supera al consumo local, y extrae energa de ella en caso contrario.

La diferencia fundamental entre un sistema fotovoltaico autnomo y los conectados a red, consiste en la ausencia, en este ltimo caso, del subsistema de acumulacin, formado por la batera y la regulacin de carga. Adems, el inversor, en los sistemas conectados a red, deber estar en fase con la con la tensin de la red.

Uno de los factores favorables de los sistemas conectados a la red, es la posibilidad de mejorar la calidad del servicio de la energa suministrada por la red, ya que la mxima produccin del sistema fotovoltaico coincide con horas en que los problemas de suministro para las compaas elctricas son ms graves.

Aqu se presentan el esquema tipo de un sistema fotovoltaico conectado a red: