APLICACIONES:APLICACIONES:   Ya se sabe que las celdas solares son dispositivos que convierten energía de la luz en electricidad. Tal posibilidad hace pensar que se podría satisfacer con ellas cualquier necesidad de electricidad, pero no es así por dos motivos. 

•El costo impuesto por los materiales y procesos que requiere su elaboración, hace que hasta ahora sea cara una inversión inicial.

•Segundo la naturaleza intermitente de la luz solar (día, noche, nublados) genera electricidad con idéntica periocidad, lo que reduce el número de usos y por lo tanto dispositivos capaces de tolerar esta condición, en todo caso, habría que almacenar energía, lo que aumenta el costo de las instalaciones reduciendo nuevamente de aplicaciones razonables.

 

De esta manera, hoy, las aplicaciones mas frecuentes se dan en los países donde existen zonas no electrificadas por medio convencionales, pero aun aquí la energía solar se emplea en aquellos artefactos que no requieren grandes potencias eléctricas, por ejemplo:

• Televisión,

•Radio

•Teléfonos

• Repetidoras de microondas

• Telecomunicaciones en general,

•Iluminación domestica nocturna

•Bombeo y purificación de agua

•Refrigeración en pequeños volúmenes (medicamentos)

• Protección catódica de elementos metálicos (oleoducto, gaseoductos, puentes, muelles)

•Fuentes de alimentación para sistemas satelitales

• Etc.

La celda solar de Si es un dispositivo de baja tensión y alta intensidad de La celda solar de Si es un dispositivo de baja tensión y alta intensidad de corriente, en algunas aplicaciones especialmente, donde existen corriente, en algunas aplicaciones especialmente, donde existen impedancias elevadas, se puede obtener un mejor rendimiento si la impedancias elevadas, se puede obtener un mejor rendimiento si la tensión de salida de la celda puede ser amplificada, utilizando la celda tensión de salida de la celda puede ser amplificada, utilizando la celda como una fuente de alta impedancia.como una fuente de alta impedancia.

ANALOGÍA HIDRÁULICA DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICOANALOGÍA HIDRÁULICA DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO

CIRCUITOS BÁSICOS:CIRCUITOS BÁSICOS:

Señal directa aplicada a la carga Si: Señal directa aplicada a la carga Si: Iluminación constante se tiene salida de C.C.Iluminación constante se tiene salida de C.C.

Celda Polariza con voltaje de C.C.Celda Polariza con voltaje de C.C.La Resistencia controlada por la luz de la celda hace que varie (I) que circula desde Vcc a través de RLa Resistencia controlada por la luz de la celda hace que varie (I) que circula desde Vcc a través de R LL, si,, si,

Iluminación constante Icc.Iluminación constante Icc.Iluminación modulada IcA-Superpuesta a C.C.Iluminación modulada IcA-Superpuesta a C.C.

Celda polarizada con voltaje de C.A.Celda polarizada con voltaje de C.A.    Resistencia de la celda es controlada por la luz hace que varíe la corriente I en RResistencia de la celda es controlada por la luz hace que varíe la corriente I en R LL. .

Corriente de C.A. aun a iluminación constante.Corriente de C.A. aun a iluminación constante.

SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICOSISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICOFUNCIONAMIENTO BASICOFUNCIONAMIENTO BASICO

    

CARGADOR DE CORRIENTE CONSTANTE:CARGADOR DE CORRIENTE CONSTANTE:  Proporciona corriente de carga de hasta 10 mA, adecuado para la Proporciona corriente de carga de hasta 10 mA, adecuado para la recarga de baterías (NiCd) “Tipo Botón”.recarga de baterías (NiCd) “Tipo Botón”.   Requerimientos:Requerimientos:          •Fuente de alimentación de 6 celdas en serie (3V). Fuente de alimentación de 6 celdas en serie (3V). •Magnitud de corriente ajustada por VRI.Magnitud de corriente ajustada por VRI.•Regulador de corriente (334Z)Regulador de corriente (334Z)

  

FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE USO GENERALFUENTE DE ALIMENTACIÓN DE USO GENERAL  Formado por 6 celdas con un medio para conmutarlas todas en serie para Formado por 6 celdas con un medio para conmutarlas todas en serie para

proporcional una salida de 3 V (serie) o 1.5 V (Serie/Paralelo).proporcional una salida de 3 V (serie) o 1.5 V (Serie/Paralelo).

  

Posible Interconexión. A 8 celdas 4 V o 2 V.Posible Interconexión. A 8 celdas 4 V o 2 V.

  

CARGADOR DE CORRIENTE CONSTANTE:CARGADOR DE CORRIENTE CONSTANTE:(AGREGANDO UN TRANSISTOR)(AGREGANDO UN TRANSISTOR)

  

Intensidad de corriente constante se establece seleccionando el valor de R.Intensidad de corriente constante se establece seleccionando el valor de R.Para I = 50 mA. R1 = 1.35 Para I = 50 mA. R1 = 1.35 1.2 1.2 proporcional 56 mA. proporcional 56 mA.

Batería de forma directa a través de R1.Batería de forma directa a través de R1.

Nota: Un panel solar de 6 celdas no será capaz de proporcionar 50 mA, Nota: Un panel solar de 6 celdas no será capaz de proporcionar 50 mA, sin perdidas de voltajes, si se trata de celdas de superficie reducida.sin perdidas de voltajes, si se trata de celdas de superficie reducida.

SOLUCION: para suministrar corriente suplementaria cablear 8 celdas SOLUCION: para suministrar corriente suplementaria cablear 8 celdas en paralelo para obtener la salida de circuito abierto de 4 V que cae a 3 V en paralelo para obtener la salida de circuito abierto de 4 V que cae a 3 V conectado el C1.conectado el C1.  Si requiere voltaje mayor para recarga de mas de una batería, no se Si requiere voltaje mayor para recarga de mas de una batería, no se puede utilizar el multiplicador debido a que no proporciona 50 mA., para puede utilizar el multiplicador debido a que no proporciona 50 mA., para aumentar voltaje. Se añaden 3 o 4 celdas en serie por cada batería que aumentar voltaje. Se añaden 3 o 4 celdas en serie por cada batería que haya que recargar.haya que recargar.  

Finalidad del diodo presentar alta resistencia inversa cuando la batería (arreglo solar) no trabaje Finalidad del diodo presentar alta resistencia inversa cuando la batería (arreglo solar) no trabaje en condición de obscuridad, a fin que la batería recargable no se descargue a través del arreglo en condición de obscuridad, a fin que la batería recargable no se descargue a través del arreglo solar. solar.

    

CARGADOR LENTO DE BATERIAS :CARGADOR LENTO DE BATERIAS :  Se selecciona el arreglo de celdas solares para la corriente deseada y para un voltaje alga mas Se selecciona el arreglo de celdas solares para la corriente deseada y para un voltaje alga mas alto que el de la batería completamente cargada, con el fin de compensar la resistencia inversa alto que el de la batería completamente cargada, con el fin de compensar la resistencia inversa del diodo.del diodo.

MEDIDORES DE LUZ:MEDIDORES DE LUZ:  Conocidos por fotómetros, son la aplicación mas sencilla de las celdas Conocidos por fotómetros, son la aplicación mas sencilla de las celdas colares, son utilizados para conocer la intensidad luminosa en colares, son utilizados para conocer la intensidad luminosa en aplicaciones de iluminación.aplicaciones de iluminación.      

FOTÓMETRO CON CELDA DE Si QUE DA SALIDA DE FOTÓMETRO CON CELDA DE Si QUE DA SALIDA DE CORRIENTE DE ALTA INTENSIDAD.CORRIENTE DE ALTA INTENSIDAD.

  Debido a que la salida de la celda es relativamente baja para una intensidad dada de iluminación. Se requiere Debido a que la salida de la celda es relativamente baja para una intensidad dada de iluminación. Se requiere que el mediador sea sensible, siendo necesaria una iluminación de aproximadamente 150 fc para deflexión, la que el mediador sea sensible, siendo necesaria una iluminación de aproximadamente 150 fc para deflexión, la calibración del instrumento.calibración del instrumento.

La celda iluminada con una luz de intensidad conocida y protegida de la luz ambiente o la luz natural, se La celda iluminada con una luz de intensidad conocida y protegida de la luz ambiente o la luz natural, se ajusta el potenciómetro para obtener la deflexión total.ajusta el potenciómetro para obtener la deflexión total.

Cuando solo se disponga de un miliamperímetro, la celda deberá dar una salida de corriente de alta Cuando solo se disponga de un miliamperímetro, la celda deberá dar una salida de corriente de alta intensidad, la corriente puede ser amplificada por medio de un transistor.intensidad, la corriente puede ser amplificada por medio de un transistor.

La salida de la celda es amplificada por el transistor, la potencia es suministrada por una sola La salida de la celda es amplificada por el transistor, la potencia es suministrada por una sola celda de 1.5 V, la corriente de colector menor de 1mA a cero iluminación, es tan baja que no es celda de 1.5 V, la corriente de colector menor de 1mA a cero iluminación, es tan baja que no es necesario un potenciómetro para el ajuste de cero.necesario un potenciómetro para el ajuste de cero.

La máxima salida nominal de la celda = 8 mA.La máxima salida nominal de la celda = 8 mA.Con la iluminación de 1000 fc y por efecto del amplificador se activa el miliamperímetro hasta Con la iluminación de 1000 fc y por efecto del amplificador se activa el miliamperímetro hasta su deflexión total de plena escala de 50 mA.su deflexión total de plena escala de 50 mA.  

  

El circuito basa su funcionamiento en un UJT, la máxima salida sin carga (0.4 V aprox. 1000 fc) de la celda El circuito basa su funcionamiento en un UJT, la máxima salida sin carga (0.4 V aprox. 1000 fc) de la celda es amplificada hasta 1.6 V. La ventana que este circuito presenta es la carga de lata impedancia que la entrada es amplificada hasta 1.6 V. La ventana que este circuito presenta es la carga de lata impedancia que la entrada por FET ofrece a la celda, con señales luminosas rápidamente cambiantes y moduladas de alta frecuencia, esta por FET ofrece a la celda, con señales luminosas rápidamente cambiantes y moduladas de alta frecuencia, esta entrada evita el elevado amortiguamiento causado por la resistencia baja con que tales celdas suelen entrada evita el elevado amortiguamiento causado por la resistencia baja con que tales celdas suelen funcionar.funcionar.La mitad del circuito de salida esta dado por R1, la resistencia interna DRAIN-SOURSE del FET y el La mitad del circuito de salida esta dado por R1, la resistencia interna DRAIN-SOURSE del FET y el potenciómetro R2.potenciómetro R2.

FOTÓMETRO CON CELDA DE Si Y UN FET.FOTÓMETRO CON CELDA DE Si Y UN FET.

AMPLIFICADOR DE C.C. CON CELDA SOLAR INCLUYENDO AMPLIFICADOR DE C.C. CON CELDA SOLAR INCLUYENDO CIRCUITO INTEGRADO.CIRCUITO INTEGRADO.

El circuito integrado es utilizado para reforzar la salida de la celda solar utilizada en circuitos de control.El circuito integrado es utilizado para reforzar la salida de la celda solar utilizada en circuitos de control.El arreglo emplea además de la celda solar, un potenciómetro R1 para control de sensibilidad, y una El arreglo emplea además de la celda solar, un potenciómetro R1 para control de sensibilidad, y una resistencia de retroalimentación negativa R2.resistencia de retroalimentación negativa R2. El 3010 a utilizado en esta configuración de una ganancia de voltaje de C.C. cuando R1 ajustado para su El 3010 a utilizado en esta configuración de una ganancia de voltaje de C.C. cuando R1 ajustado para su resistencia mas baja (máxima sensibilidad del amplificador). Una iluminación intensa da 2 V (circuito abierto) resistencia mas baja (máxima sensibilidad del amplificador). Una iluminación intensa da 2 V (circuito abierto) en las terminales de salida de C.C.en las terminales de salida de C.C.

SCR CONTROLADO POR ENERGIA LUMINOSASCR CONTROLADO POR ENERGIA LUMINOSA

En el circuito descrito el SCR puede ser puesto en conducción medio de energía luminosa.En el circuito descrito el SCR puede ser puesto en conducción medio de energía luminosa.El SCR conduce, hasta que su voltaje de alimentación de ánodo sea interrumpido. La El SCR conduce, hasta que su voltaje de alimentación de ánodo sea interrumpido. La interrupción de haz luminoso no tiene efecto alguno sobre la conducción, una vez iniciada esta. interrupción de haz luminoso no tiene efecto alguno sobre la conducción, una vez iniciada esta.

En conducción OBSCURIDAD y S cerrado, por el dispositivo de carga conectado a la salida En conducción OBSCURIDAD y S cerrado, por el dispositivo de carga conectado a la salida circula poca corriente.circula poca corriente.

En conducción ILUMINACIÓN, el voltaje de salida de la celda (C.C) resultante es aplicada En conducción ILUMINACIÓN, el voltaje de salida de la celda (C.C) resultante es aplicada como tensión de disparo para el SCR.como tensión de disparo para el SCR.

MOTOR ALIMENTADO CON ENERGIA SOLAR:MOTOR ALIMENTADO CON ENERGIA SOLAR:

  El circuito muestra un motor de CC con cojinetes de baja fricción, es El circuito muestra un motor de CC con cojinetes de baja fricción, es accionado por una batería solar que consta de 3 celdas conectadas en accionado por una batería solar que consta de 3 celdas conectadas en serie.serie.