SISTEMA DE ENERGÍA FOTOVOLTÁICA

FELIPE JAIMES HERNÁNDEZ

¿QUÉ ES ENERGÍA SOLAR?Es aquella que se obtiene al captar el calor y la luz que emite el sol. Gracias a sus características, la energía solar es limpia (no contamina) y renovable (porque utiliza recursos que no se agotan).• Recibe el nombre de energía solar aquella que

proviene del aprovechamiento directo de la radiación del sol, y de la cual se obtiene calor y electricidad. El calor se obtiene mediante colectores térmicos, y la electricidad a través de paneles fotovoltaicos.

RADIACION SOLAREs el conjunto de radiaciones electromagnéticas en formas de ondas de diferentes frecuencias (luz visible, infrarroja y ultravioleta) emitida por el sol. Emite energía siguiendo la ley de Plank (ley de la termodinámica trasferencia de calor). La radiación que alcanza la superficie de la tierra es Irradiancia, donde su unidad mide la energía por unidad de tiempo y área.

CELDA SOLAR

Constituida por una unión p-n que convierte directamente la energía de la radiación solar en energía eléctrica. Al incidir la luz sobre una celda solar genera un voltaje entre sus terminales y al mismo tiempo una corriente que circula por un circuito externo, produciendo una potencia. P=IV.

Celdas monocristalinas:Son células formadas por silicio intrinseco. Son bastante caras y difíciles de conseguir. A pesar de eso, consiguen unos rendimientos muy buenos, los más grandes, superiores al 18%.Celdas policristalinas:Se construyen básica-mente con silicio y se mezclan con otros elementos. Son más sencillas de conseguir y consiguen unos rendimientos nada despreciables (15%). Celdas amorfas:Las más baratas, menos duraderas y con rendimientos muy bajos de alrededor de un 6% que tienden a cero con el envejecimiento. Son las utilizadas en calculadoras y aparatos por el estilo ya que la energía que proporcionan es muy baja.

¿QUÉ ES UN PANEL SOLAR?Son dispositivos tecnológicos que

pueden aprovechar la energía solar

convirtiéndola en energía utilizable por

los seres humanos para producir

electricidad sin afectar al medio ambiente.

CONSTRUCCIÓN DEL PANEL SOLAR CASERO

COMPONENTES NECESARIOSCELDAS SOLARESFLUS PENBUSRECUBRIMIENTO ANTIRREFLECTANTEVIDRIO(OBSIONAL)CINTA BLANCACAUTINESTAÑO

¿CÓMO FUNCIONA?Las celdas de estos

paneles solares pueden estar

construidas con silicio o arsenurio de galio.

Para funcionar, deben estar en contacto

directo con los rayos del sol.

ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTÁICA

Es la que genera electricidad. Se basa en el efecto fotovoltaico que se produce al incidir la luz sobre materiales semiconductores.

Funciona bajo el principio físico del efecto fotoeléctrico, el cual al hacer incidir luz visible en un material semiconductor, se genera una absorción de fotones y desplazamiento de electrones en dicho material. Esto da lugar a la generación de un potencial eléctrico en los extremos de dicho material.La energía solar fotovoltaica es el proceso de obtención de energía eléctrica por medio de celdas solares o paneles. Los módulos están formados por dispositivos semiconductores.

TIPOS DE SISTEMAS1. Sistema aislado

La energía es almacenada en baterías y se utiliza para abastecer las cargas durante la noche o en días de baja insolación o cuando el arreglo fotovoltaico es incapaz de satisfacer la demanda por si solo.

Si las cargas a alimentar son de corriente directa, estas pueden hacerse a través del arreglo fotovoltaico o desde la batería.

Cuando las cargas son de corriente alterna, la energía proveniente del arreglo y de las baterías, limitadas por el controlador, es enviada a un inversor de corriente, en donde es convertida a corriente alterna.

INSTALACIONES AUTÓNOMAS DE LA RED ELÉCTRICAUsadas para pequeños consumos situados en el mismo lugar o

cercanías

2. Sistema conectado a la red

El sistema se alimenta solo durante el día para generar excedentes de energía, los cuales durante la noche son retribuidos por la compañía de luz.

INSTALACIONES CONECTADAS A LA RED ELÉCTRICAEn este caso no se precisa ni reguladores ni

acumuladores. La electricidad pasa directamente al inversor

VENTAJAS DESVENTAJASEs energía no contaminante. Proviene de una fuente de

energía inagotable. Es un sistema de aprovechamiento

de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega

Los sistemas de captación solar son de fácil mantenimiento.

El costo disminuye a medida que la tecnología va avanzando.

• Inversión inicial muy grande.• Construcción de las obleas,

excesivamente compleja y cara.

• EFICIENCIA obtenida • Espacio de terreno ocupado

por los elementos captadores muy grande.

COMPONENTES DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO• Sistema de captación de energía• Sistema de acumulación de energía• Sistema de regulación• Sistema de adaptación del suministro eléctrico. Adicionalmente puede llevar:• Sist. de transporte de energía• Sist. de control, medida y protección

ELEMENTOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO

• PANEL SOLAR• INVERSOR DE CORRIENTE• REGULADOR DE CARGA • CABLES• DIODOS• BANCO DE ENERGIA (BATERIAS)

EJEMPLOS DE SISTEMAS AUTÓNOMOS

Ejemplo de paneles integrados

Fachada terminada

APLICACIONES