Transcript Energía Solar

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.
Energía Solar
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 Solar
Se
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).
Energía Solar
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.
Energía Solar
Tipos de módulos
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.
Energía Solar
Tipos de módulos
Por sus características de manufactura
los paneles solares se fabrican en 3 tipos
diferentes
Energía Solar
Tipos de módulos
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%.
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
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.
Regulador de carga
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
z Ninguna batería puede ser
cargada en forma
instantánea, más bien
requieren carga lenta.
z 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
Calibre del Cable (AWG)
Amperes
1
2
4
6
8
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Selección de cables
14
32
16
8.0
5.5
4.0
3.5
2.0
-
12
51
26
13
8.5
6.5
5.0
3.5
2.5
-
10
82
40
20
13
10
8.0
5.5
4.0
3.5
2.5
-
8
130
65
32
21
16
13
8.5
6.5
5.0
4.0
3.5
-
6
207
103
52
34
26
20
13
10
8.0
7.0
5.5
5.0
4.5
4.0
4
329
164
82
54
41
32
21
16
13
11
9.0
8.0
7.0
6.5
Distancia en metros (m)
2
523
261
130
87
65
52
34
26
21
17
15
13
11
10
1
660
330
165
110
82
66
43
33
26
22
19
16
14
13
Energía Solar
Calibre del Cable (AWG)
Amperes
1
2
4
6
8
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Selección de cables
0
832
416
207
138
104
83
55
41
33
27
23
20
18
16
00
1049
524
262
175
131
104
79
52
42
35
29
26
23
21
000
1323
661
331
220
165
132
88
66
53
44
37
33
29
26
Distancia en metros (m)
0000
1668
834
417
278
208
167
111
83
66
55
47
41
37
33
Energía Solar
Instalación Típica
Energía 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
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 CD
En 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
Instalación
Energía Solar
Instalación
Energía Solar
Instalación
Energía Solar
Instalación
Energía Solar
Los MÓDULOS
FOTOVOLTAICOS
no deben ser
afectados por
sombras ya que
esto ocasiona que la
corriente generada
se reduzca
drásticamente.
Orientación
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.
Energía Solar
Arreglo de módulos
SERIE a 24 V. En este arreglo el voltaje se
suma de acuerdo a la cantidad de módulos, la
corriente no cambia.
Energía Solar
Arreglo de baterías
SERIE a 24 V. En este arreglo el voltaje se
suma de acuerdo a la cantidad de baterías, la
corriente no cambia.
Energía Solar
Arreglo de módulos
SERIE a 48 V. En este arreglo el voltaje se
suma de acuerdo a la cantidad de módulos, la
corriente no cambia.
Energía Solar
Arreglo de baterías
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
Soportes
Energía Solar
Soportes
Energía Solar

El uso de
rastreadores
incrementa la
eficiencia del sistema
de energía solar.

Incremento de las
horas solares pico
entre un 25 y 30%.
Rastreadores
Energía Solar
Rastreadores
Energía Solar
Rastreadores
Energía Solar
Rastreadores
Energía Solar
Alumbrado
Energía Solar
Señalizado en vialidades
Energía Solar
Alumbrado publico
Alumbrado
Energía Solar
Alumbrado
Componentes para iluminación
Energía Solar
Alumbrado residencial
Alumbrado
Energía Solar
Clínicas rurales
Energía Solar
Iluminación rural
Energía Solar
Comunicaciones
Energía Solar
Refrigeración
Energía Solar
Publicidad
Energía Solar
Aplicaciones especiales
Energía Solar
Aplicaciones especiales
Energía Solar
Aplicaciones especiales
Energía Solar
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 eólicos
Energía Solar
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.
Sistemas eólicos
Energía Solar
Existen sistemas
eólicos que pueden
aportar grandes
potencias de acuerdo
a las necesidades de
los usuarios.
Sistemas eólicos