energ.fotov presentaciÓn

ENERGIA FOTOVOLTAICA

INSTRUCTOR: CISNEROS V. FREDDY P.CBOP. DE COM. 0984706309 movi 0969730429 [email protected]

CBOP. MORALES J.

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ENERGÍA SOLARSE CLASIFICA EN TRES GRANDES GRUPOS, ESTOS SON:

1.- ENERGIA FOTOELECTRICA O FOTOVOLTAICA. (rayos del sol)2.- ENERGIA FOTOTERMICA O CALORIFICA. (Calefones)3.- ENERGIA FOTOQUIMICA.(Industrias)

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EL SOL

INTRODUCCIÓN

El sol es una estrella incandescente o un astro luminoso, que es una fuente de vida que nos da luz y calor, esta compuesta de :

71 % de Hidrógeno ( H )27 % de Helio ( He) 2 % de Oxigeno y otros gases.


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MOVIMIENTO DE ROTACION.- Permite la formación del día y la noche; la tierra se mueve sobre su propio eje alrededor del sol, dura 24 horas.El movimiento de traslación dura un año.

DIAMETRO DEL SOL. .- Es de 1.4 millones de Km., el mismo que equivale a 109 veces al diámetro de la tierra y es la estrella más cercana a la tierra.


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TEMPERATURA DEL SOL

Su temperatura superficial es de : 5.000 a 6.100 °c .en su interior o núcleo es de 15 a 20 millones de °c, por lo que produce gran energía. Y calor.

La distancia que existe entre el sol y la tierra es de 150 millones de Km.

Las hondas recorren esta distancia en un tiempo aproximado de 8 minutos.


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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ENERGIA SOLAR

1.- FACTORES ASTRONÓMICOS.- Influyen notablemente en el recorrido de la radiación solar:

2.- FACTORES CLIMATICOS.- Son los responsables de la atenuación de la energía solar por ejemplo : vapor de agua, aerosoles. las capas de ozono, las nubes etc.


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CAPAS DEL SOL

1.- NUCLEO (parte interna)

2.- ZONA DE RADIACIÓN

3.- ZONA DE CONVECCIÓN

4.- FOTOSFERA O ZONA EXTERNA


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EL SOLINTRODUCCIÓN


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RADIACION SOLAR

Es la energía que el sol genera o produce e irradia ininterrumpidamente; esta energía es transportada en forma de ondas electromagnéticas y tienen el nombre de : FOTONES, viajan a la velocidad de la luz que es de 300.000 Km. X segundo y se demoran en llegar a la tierra aproximadamente en 8 minutos.


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RADIACION SOLAR

LONGITUD.- La longitud de onda de las hondas electromagnéticas (FOTONES), es de 0.3 micro milésimas (0.3 Mm.) a 0.7 micro milésimas (0.7 Mm.).

INTENSIDAD.- La intensidad de la energía solar en el espacio es de 1.350 W/m2.

La intensidad de la energía solar en la tierra es de: 1.110 W/m2.

La intensidad real de la energía solar es de 1.000 w/M2.


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RADIACIÓN SOLAR

Mediante convenios internacionales para cálculos de ingeniería es de 1000 W/m2. = k (constante).

RADIACION DIRECTA.- Cuando los rayos solares no tienen ningún obstáculo para llegar a la tierra.

RADIACION DIFUSA.- cuando los rayos solares sufren variaciones para llegar a la tierra.


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VENTAJAS Y DESVANTAJAS DE LA ENERGIA SOLAR

VENTAJAS.-

Es una opción más limpia de energía.

No contamina el ambiente.

Es renovable.

Es prácticamente inagotable.

Es una fuente de electricidad económica en cuanto se refiere a su mantenimiento.


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VENTAJAS Y DESVANTAJAS DE LA ENERGIA SOLAR

DESVENTAJAS.-

Alto costo de instalación y equipamiento.

Genera electricidad únicamente durante el día.

Limitación en la captación de la luz solar durante el día por factores externos.

Se necesita de acumuladores adicionales para almacenar y generar energía en las noches.


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RADIACIÓN SOLAR


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RESEÑA HISTORICA DEL EFECTO FOTOVOLTAICA

El termino técnico de electricidad solar es fotovoltaico que es un fenómeno natural descubierto por el científico francés EDMUNDO BECQUEREL, en el año de 1.839 . Afirma que cuando una célula solar (fotodiodo) es expuesta a la luz del sol lo que produce es una corriente eléctrica, la misma que es la base de la electricidad.


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MODULO SOLAR


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CONCEPTOS BASICOSDIODO.- Es el elemento que permite el flujo o paso de corriente en el sentido del circuito e impide el flujo en sentido contrario.Los que protegen las células solares son los llamados (DIODOS VAIPAS)FOTODETECTOR.- Es cualquier dispositivo capas de aceptar energía luminosa y convertirla en señal eléctrica.POLARIZACION.- Es la dirección que toma la corriente.


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CONCEPTOS BASICOSRADIACION.- Es la emisión de la energía solar (rayos solares).

IRRADIACION.- Es la potencia radiante que incide por unidad de área sobre una superficie y es expresada en wattios sobre Cm2 ( W/Cm2).

CELDA SOLAR.- Es un fotodiodo diseñado para funcionar como fuente de potencia.


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CONCEPTOS BASICOSFOTODIODO.- Es un diodo de unión P-N encapsulado con una ventana que permite que la luz llegue a la unión P-N.


Zona N - - - - -

- campo - eléctri - co - -

+ + + + +

Zona P + + + + +

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RADIACIÓN SOLAR


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TIPOS DE PANELES SOLARES

1.- PANEL SOLAR ISOFOTON I-110/12 Vn.= 12VDC Tiene 72 células solares In. 6,03 Amp.= 6 Amp.

2.- PANEL SOLAR KYOCERA J51 Japonés Vn. = 12VDC Tiene 36 células solares In. 3,03 Amp. = 3 Amp.

3.- PANEL SOLAR KENING (AMERICANO)


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EFECTO FOTOVOLTAICOConsiste en la conversión de la energía eléctrica D.C., esta conversión se da a través del transporte de los fotones de la luz incidente sobre los materiales semiconductores convenientemente tratados.

MATERIALES SEMICONDUCTORES:

a.- Silicio = Si la combinación de este produce un campo eléctrico.

b.- Boro = Bo

c.- Germanio = Ge.


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EFECTO FOTOVOLTAICO

En una célula fotovoltaica la luz solar excita a los electrones entre las capas de los materiales semiconductores de silicio, esto hace que se produzca la corriente eléctrica


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CELULA SOLARUna célula fotovoltaica esta formada por materiales semiconductores capaz de producir energía eléctrica mediante la unión P-N = (carga positiva y negativa) formado por una barrera de potencial que hace el efecto fotovoltaico.

TAMAÑO DE LA CELULA.- Depende del fabricante normalmente puede ser desde 0 a 10 Cm. o más y su forma puede ser circular o cuadrada.


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CELULA SOLARCELULAS SOLARES.- De acuerdo a la forma Tenemos tres tipos:

1.- Células planas.

2.- Células del sistema de concentración.

3.- Células de laminas delgadas


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CELULA SOLAR

CELULAS SOLARES.- Tomando en cuenta los materiales empleados las células se clasifican en tres tipos :

1.- Células Mono cristalinas.

2.- Células Poli cristalinas.

3.- Células Amorfas.


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CELULA SOLARCELULAS MONOCRISTALINAS.- Son las más comunes y son hechas a base de silicio, son las más antiguas en el medio fotovoltaico .

CELULAS POLICRISTALINAS.- están compuestas de varios mono cristales, su costo es barato y son de baja eficiencia .

CELULAS AMORFAS.- Están compuestas de láminas delgadas de cristal de baja eficiencia y de elevada degradación ( desechables).


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El proceso de creación de la célula consiste en los siguientes pasos:

1.- Limpieza2.- Decapado3.- Texturado4.- Difusión5.- Ataque de bornes6.- Deposición de capa (antireflexiva)7.- Mentalización de los contactos8.- Medida.


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CELULA SOLARPARAMETROS ELECTRICOS QUE DEBEN CUMPLIR LAS CELULAS. Estos parámetros son los siguientes:

1.- Corriente de corto circuito = ( ISC )2.- Tensión en corto circuito abierto = ( VOC )3.- Corriente en el punto de máxima potencia = ( IPMX )4.- Tensión en el punto de máxima potencia = ( VPMX )


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CELULA SOLAR

Estos parámetros deben ser medidos bajo las siguientes condiciones:

a.- Espectro de AM. 1.5

b.- Irradiación de 1.000 W / m2

c.- Temperatura de 25 °c


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CELULA SOLARLOS PANELES SE SOMETEN A PRUEBAS TERMICAS DE

TEMPERATURAS VARIADAS DESDE:

1. -40 GRADOS C. HASTA 90 GRADOS C.2. LA DURACIÓN DE VIDA UTIL DE UN PANEL

FOTOVOLTAICO ES DE 20 AÑOS.


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CELULA SOLARMODULO FOTOVOLTAICO.- Está formado por la asociación de células solares que generan décimas de voltios y una potencia máxima de 1 a 2 vatios, se encuentran encapsulados en mismo bloque llamado panel o módulo fotovoltaico; estas células del módulo están conectadas en serie o en paralelo, pero la más común se encuentra en serie y nos da una tensión o voltaje de 12 V.


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CELULA SOLARPARTES DEL PANEL SOLAR O MODULO FOTOVOLTAICO.-1.- Células solares2.- Circuitos eléctricos3.- Marco o soporte metálico4.- estructura tipo sándwich.Cuando tenemos varios módulos conectados en serie podemos obtener tensiones de 12, 24, 48 y hasta 120 V. DC.


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CELULA SOLARFABRICACION DEL MODULO FOTOVOLTAICO.- Es un proceso de conexión de las células solares que se realizan mediante soldaduras especiales y obtener un panel de 12 V. nominal, se necesita de 72 o 36 células según las características, luego de realizadas las conexiones eléctricas entre las células estas son encapsuladas en una sola estructura tipo sándwich.


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CELULA SOLAR

Con materiales resistentes a la intemperie para proteger los circuitos de la humedad, la suciedad y de los impactos.El proceso de encapsulado consiste en una lámina de vidrio templado, el mismo que es un material orgánico adecuado llamado acetato de ETILEN-VINILO (EVA)


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CELULA SOLAR

Por último se rodea el perímetro del panel con NEOPRENO para las partes metálicas que conforman el marco o soporte la vida útil del panel solar es de 20 años sin necesidad de reparación solo con un mínimo de mantenimiento.


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CELULA SOLARCARACTERISTICAS ELECTRICAS DEL MODULO FOTOVOLTAICO. 1.- Corriente de corto circuito (ISC), intensidad máxima de la corriente que se puede obtener en el panel y se mide en amperios .2.- Voltaje al circuito abierto (VOC) es un voltaje máximo que se puede medir con un multímetro.3.- Potencia máxima (P.M) es la intensidad del valor más alto del voltaje P= I V .1


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CELULA SOLAR

DIODO BYPAS.- Es un elemento que sirve de protección cuando existe una inversión de tensión con el panel o módulo fotovoltaico debido a calentamientos exagerados que pueden producirse .


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EL SISTEMA FOTOVOLTAICO

PARTES DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO.- Esta constituido por tres elementos principales:

1.- MODULOS FOTOVOLTAICOS

2.- BANCO DE BATERIAS

3.- SISTEMA DE REGULACION Y CONTROL.


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SISTEMA FOTOVOLTAICOACCESORIOS DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO:1.- INVERSOR = D.C - A.C2.- CONVERTIDOR = A.C – D.C.3.- ESTRUCTURAS METALICAS4.- GRUPO ELECTROGENO5.- TUBOS FLOURECENTES6.- SISTEMAS DE COMUNICACIÓN7.- CABLES8.- SISTEMA DE TOMA A TIERRA9.- PARARRAYOS10.- CASETA


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EL SISTEMA FOTOVOLTAICO

TIPOS DE CIRCUITOSDentro de los tipos de circuitos que podemos realizar en el sistema tenemos:1.- Circuito en serie (positivo a negativo)2.- Circuito en paralelo (positivo+ y negativo -)3.- Circuito mixto.

Ejemplos:


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CIRCUITO EN SERIE


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CIRCUITO PARALELO


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CIRCUITO MIXTO


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SISTEMA FOTOVOLTAICOVOLTAJES DEL SISTEMA

En nuestro sistema fotovoltaico podemos instalar los siguientes voltajes:

1.- C = 12 VDC.2.- C = 24 VDC3.- C = 48 VDC


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SISTEMA FOTOVOLTAICOESTRUCTURA O SOPORTE

Están fabricados en aceros galvanizados para conseguir una gran resistencia y larga vida a la intemperie, están anclados sobre una base de hormigón armado pueden soportar vientos de hasta180 Km/h. Estas estructuras están construidas con una inclinación de quince grados (15°), además para colocar esta estructura se debe tomar en cuenta que debe ser :N S S N


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SISTEMA FOTOVOLTAICOGRUPO ELECTROGENO

Es un generador a diesel que a través de un cargador rectificador es capas de proporcionar corriente continua para que las baterías permanezcan siempre cargadas en el caso de que el sistema fotovoltaico falle por algún motivo, ejemplo: por periodos largos de mal tiempo, acumulación de suciedad en los módulos o fallas en las conexiones.


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SISTEMA FOTOVOLTAICO

SISTEMA A TIERA O PUESTA A TIERRA.-

Esta constituido por una serie de picas de acero cobreado enterrado entre si por un cable de cobre desnudo que a su vez esta conectado a una varilla de cobre llamada cooperwell y tiene una medida de 1,80 metros


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SISTEMA PARARAYOS.-

Los pararrayos protegen la zona donde están ubicados los campos de módulos fotovoltaicos, las casetas de equipos y viviendas, las torres de las antenas de transmisión y los demás elementos contra una eventual caída de rayos.


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SISTEMA PARARAYOS.-Los pararrayos protegen la zona donde están ubicados los campos de módulos fotovoltaicos, las casetas de equipos y viviendas, las torres de las antenas de transmisión y los demás elementos contra una eventual caída de rayos.


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PASOS PARA REALIZAR EL MANTENIMIENTO DEL SISTEMA

FOTOVOLTAICO

1.- Realizar la limpieza permanente de los módulos

2.- Controlar y verificar las lecturas del regulador

3.- Controlar los niveles de la batería

4.- Llenar de agua destilada en cada vaso de la batería 5.- Revisar los voltajes de entrada y salida del sistema

6.- Controlar las conexiones del cableado de los módulos


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NORMAS DE SEGURIDAD DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO

1.- Revisar las conexiones de los circuitos tomando en cuenta la polaridad.

2.- El banco de baterías debe tener ventilación

3.- No se debe fumar ni hacer chispas en la salas de batería.

4.- Utilizar ropa y accesorios adecuados para el llenado de ácido en las baterías.

5.- En la instalación se debe utilizar herramientas aisladas para evitar cortos circuitos.


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INSTRUMENTOS Y HERRAMIENTAS PRINCIPALES PARA EL MANTENIMIENTO

INSTRUMENTOS:

1.- MULTIMETRO (Inst. principal) mide voltaje, corriente y resistencia.

2.- AMPERIMETRO

3.- DENSIMETRO

4.- TERMOMETRO


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INSTRUMENTOS Y HERRAMIENTAS PRINCIPALES PARA EL MANTENIMIENTOHERRAMIENTAS:

1.- LLAVE DE PICO

2.- LLAVE DE BOCA Y CORONA Nro. 13

3.- LLAVE DE BOCA Y CORONA Nro. 11

4.- DESARMADORES PLANOS Y DE ESTRELLA

5.- PELADORA DE CABLE

6.- GUANTES DE CAUCHO Y DE CUERO

7.- GAFAS DE PLASTICO


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SISTEMA DE REGULACION Y

CONTROLREGULADOR DE TENSIÓN.- Vigila el estado de carga y descarga de la batería, controla también el proceso de carga y la conexión y desconexión de los consumidores. Este regulador esta diseñado para detectar alarmas de alta y baja tensión .ALARMA DE ALTA TENSION.- Se produce cuando se encuentra conectado el sistema demasiado tiempo, la tensión de la batería sube en exceso y se activa la alarma, la luz que indica es la de color verde , en este caso se debe proceder a desconectar el sistema.


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SISTEMA DE REGULACION Y

CONTROL.ALARMA DE BAJA TENSION.- Se activa cuando el estado de la carga de la batería empieza a bajar su nivel de corriente peligrosamente, esto sucede en periodos de mal tiempo ( cuando no hace sol ) se activa la alarma con la luz de color roja.PARTES PRINCIPALES DE UN REGULADOR:1.- LED 1 = Estado de servicio LED 2 = Estado de carga y descarga de las baterías.


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SISTEMA DE REGULACION Y CONTROL

PARTES PRINCIPALES DE UN REGULADOR:

2.- DISPLAY = Pantalla indicadora3.- PORTA FUSIBLE4.- BORNES DE CONEXIÓN5.- SENSOR DE TEMPERATURA.


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SISTEMA DE REGULACION Y CONTROL

TIPOS DE CABLES.

Utilizamos tres tipos de cables:1.- Para realizar instalaciones entre paneles : cable flexible No. 10.2.- Para realizar conexión de baterías: cable flexible No.

8.3.- para realizar conexión de lámparas: cable gemelo No.

16.Desde las baterías al inversor cable flexible No. 8.


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ACUMULADORES Y BATERIAS

BATERIAS OLDHAM

Las baterías son dispositivos que almacenan energía eléctrica, mediante la combinación de sustancias químicas del electrolito, Y están compuestos de placas o postes tubulares positivos y negativos.

El material principal de toda batería es el plomo, que hasta el momento se sigue utilizando en automóviles, camiones, aviones etc.

El acumulador contiene un grupo de células conectadas en serie. Cada célula consiste en una placa de plomo, otra de óxido de plomo, y una disolución electrolítica de ácido sulfúrico.


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BATERIAS ESTACIONARIAS PLOMO ACIDO ( OLDHAM)

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN

Un acumulador de tipo plomo ácido se usan dos, tipos de mezclas o aleaciones de plomo sobre los cuales actúa electroquímicamente una solución de ácido sulfúrico (H2SO2), diluido con agua (H2O)


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COMPONENTES DE LAS BATERIAS:

1.- PLACAS TUBULARES POSITIVAS Y NEGATIVAS., compuestas de dos elementos principales, el material activo y la rejilla.

El material activo es el elemento que reacciona químicamente con el electrolito para generar la energía. = Acido sulfúrico H2SO4

2.- PLACAS PLANAS POSITIVAS Y NEGATIVAS.- Son de tipo empastado.

3.- SEPARADORES O AISLADORES.- son láminas delgadas y micro porosas que se colocan entre las placas positivas y negativas están fabricadas de caucho poroso.


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COMPONENTES DE LAS BATERIAS

4.- POSTES O BORNES.- Son fabricados en aleación de plomo antimonial son sencillos o dobles dependiendo del tipo de celda de la batería.

5.- RECIPIENTES O JARRAS.- Son completamente transparentes y están hechas en base a estireno acrilonitrilo.


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CARACTERISTICAS GENERALES DE LA BATERIA

- La batería OLDHAM, es una batería de tipo PUS-6- Tensión 12 VDC. Las 6 baterías

Capacidad de corriente = 523 AMP/H.

TIPOS DE BATERIAS

BATERIA AMPERAJE ALMACENADO

Duncan = 106 A.Delco = 115 A.Oldham = 523 A.


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ACUMULADORES Y BATERIASCAPACIDAD DE LA BATERIA

Es la cantidad de energía eléctrica que puede almacenar una batería, esta capacidad debe expresarse en AMP/H. O WATTIOS/H.

VOLTAJE DE LA BATERIA

El voltaje que proporciona cada vaso o elemento estacionario es de 2.30 Voltios.

DENSIDAD DE LA BATERIA

La densidad nominal de la batería OLDHAM es de 1.25 a una temperatura de 20°c La densidad se mide con un densímetro, la densidad del electrolito varia con la temperatura, si la temperatura es superior o inferior a los 20°c . Se debe corregir la densidad.


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ACUMULADORES Y BATERIASCUADRO DE DENSIDAD DE LA BATERIA

15°c = 1,269

20°c = 1,265

25°c = 1,262

30°c = 1,259

35°c = 1,255

40°c = 1,250


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TEMPERATURA DE LAS BATERIAS

Los limites de operación de esta batería está entre -30°c y + 45°c por debajo de -30°c hay peligro de que se congele el electrolito y por encima de 45°c el consumo de agua y la corrosión aumenta acortando así la vida de la batería.

Entre 0°c y 45°c, no hay ningún cambio importante en las características de la batería.

La capacidad nominal se obtiene con una temperatura media del electrolito de 20°c.

o


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NIVEL DEL ELECTROLITO

Es otro indicador que se debe controlar durante la operación de los sistemas de la batería estacionarias, todas las celdas deben mantenerse en el mismo nivel de electrolito, mediante los indicadores (nivel máximo y nivel mínimo).

TIPOS DE CIRCUITOSCon las baterías OLDHAM solamente podemos realizar circuitos en serie desde: 12 VDC, 24 VDC, 48 VDC, 120 VDC.


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PASOS DE INICIACIÓN DE LA BATERIA OLDHAMa.- Instalación de las bancadas (protege de la descarga,

humedad y daños)b.- Instalación de los elementos c.- Llenado del electrolito (H2SO4) tomando en cuenta los

nivelesd.- Dejar a la batería en reposo 2 horase.- Realizar la conexión de los elementosf.- Medir los voltajes y la densidad V=2.3 Dens.=1,25=20°cg.- Realizar la carga inicial durante 8 horash.- Puesta en servicio con los consumidores.


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ALMACENAMIENTODE LAS BATERIAS EN CONDICION DE FUNCIONAMIENTO

1.- Para evitar la auto descarga es preferible almacenar las baterías en un lugar fresco.

2.- Debe protegerse a la batería de la lluvia, la nieve y la niebla o nube, mantener la parte inferior (base) limpio.

3.- Realizar una carga de compensación según la temperatura promedio de almacenamiento:

TEMPERATURA TIEMPO20°c 3 Meses30°c 2 Meses40°c 1 Mes

ENERGIA FOTOTERMICA

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ENERGIA SOLAR FOTOTERMICAINTRODUCCION

La energía luminosa del sol puede ser utilizada en forma de calor mediante sistemas de ingeniería, capaces de trasformar esta luminosidad en poder calorífico, con patencias pequeñas medianas e inmensamente grandes.

Las podemos clasificar en sistemas térmicos de:

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1.- BAJA TEMPERATURA:

a.- Menos 20°c, a mas de 10°c

Se aplica para sistemas de refrigeración y aire acondicionado.

Los procesos termodinámicos mas utilizados son los de absorción.

2.- TEMPERATURA MEDIA: de 11°c. a 40°c

Se aplica generalmente para:

ENERGIA FOTOTERMICA

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2.- TEMPERATURA MEDIA

a.- Climatización ambiental

b.- Calefacción de piscinas en complejos deportivos, residenciales y procesos industriales.

c.- Calefacción de piscinas para camaroneras y laboratorios de larvas etc.

Los equipos térmicos solares mas utilizados para este rango de temperatura son los de tipo placa plana, que a menudo pueden ser utilizados sin cubierta de vidrio, dependiendo de la tecnología de construcción y su respectiva eficiencia térmica.

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3.- TEMPERATURA MEDIA ALTA Desde 41°c A 100°c

Se aplica para generación de agua caliente de uso domestico en:a.- Hoteles b.- Hospitalesc.- Residenciasd.- procesos industriales tales como:

Producción de pasta de fideoPasteurización y homogenización de lácteos y múltiples procesos que requieran cercanas al punto de ebullición del agua.

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3.- TEMPERATURA MEDIA ALTA Desde 41°c A 100°c

Para este rango de temperatura son también los equipos de tipo de placa plana, pero se recomienda una mejor tecnología siendo la alternativa mas recomendable los sistemas prismáticos, bimetalitos.

En todos los casos estos sistemas deben utilizar vidrio de alta transparencia y antireflectivo.

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4.- TEMPERATURAS ALTAS DE PRIMERA ETAPA DE 101°c a 300°c

Se aplica para pequeñas plantas termoeléctricas, como cocinas solares de día y de noche generadores de vapor a flujo continuo, los cuales se requieren para esterilizadores y planchas industriales en hoteles, hospitales, etc.

ENERGIA FOTOTERMICA

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Los equipos que aplican para este rango de temperatura son del tipo sistema al vació y pequeños concentradores parabólicos –cilíndricos.

Trabajan con la radiación solar directa y deben seguir el movimiento del sol.Son económicamente, menos rentables que todos los anteriores, hasta el momento.

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5.- ALTA TEMPERATURA DE SEGUNDA ETAPA DE 301°c A 550°c

Se aplica para plantas termoeléctricas medianas, procesos térmicos en metales precalentados para reactores químicos y nucleares.

Los sistemas solares utilizados para este rango de temperatura son, grandes sistemas parabólicos-cilíndricos de alta presión constructiva, medianos sistemas parabólicos también de alta precisión.

Precisión geométrica y constructiva de estos equipos térmicos de energía solar es altamente sensible a la rentabilidad de su implementación.

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6.- ALTA TEMPERATURA SOLAR CONVENCIONAL DE 551°c. a 1.150°c

Se utilizan para precalentamiento de grandes reactores nucleares, plantas termoeléctricas solares de más de 100 kw.

Los sistemas solares aplicados para este rango temperatura se sujetan estrictamente a conceptos parabólicos y paraboloide de alta precisión.

Ocupan grandes extensiones de terreno y su rentabilidad es competitiva en muchos casos.

ENERGIA FOTOTERMICA

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TANQUE DE ALMACENAMIENTO:

Es una parte importante del sistema de calentamiento de agua para uso domestico, puesto que constituye el elemento de almacenamiento y mantenimiento de temperatura del agua enviada por el colector térmico.

ENERGIA FOTOTERMICA

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PARTES DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO

1.- Tanque2.- Tubería de agua fría3.- Tubería de agua de baja temperatura (del tanque de almacenamiento al colector solar)4.- Tubería de agua caliente proveniente del colector solar5.- Tubería de agua caliente para el consumidor público

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PARTES DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO

6.- Válvula de seguridad y desfogue7.- Tubería de prueba técnica y llave de paso8.- Aislamiento térmico (fibra de vidrio de 2-3 cm.)9.- Capa protectora de latón (tanque)10.- Estructura metálica para el soporte del tanque11.- llaves para mantenimiento

ENERGIA FOTOTERMICA

SISTEMA TERMICO COMPLETO

ENTRADA DE AGUA FRIA

LLAVE DE PRUEBAS TECNICAS

SOPORTE METÁLICO

COLECTOR SOLAR

TUBERIA DE AGUA FRIA

TANQUE TERMICO

TUBERIA DE AGUA CALIENTE

VALVULA DE SEGURIDAD

AISLANTE TERMICO (FIBRA DE VIDRIO)

TUBERIA DE AGUA CALIENTE PARA

CONSUMO DOMESTICO

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MATERIALES DE CONSTRUCCION PARA EL TANQUE DE ALAMCENAMIENTO

1.- Hierro común 3 – 4 años2.- Material galvanizado 8 – 10 años3.- Acero inoxidable 15 – 20 años

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FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE CALENTAMIENTO SOLAR PARA USO DOMESTICO

Esta formado de tres partes principales :a.- SUBSISTEMA DE CAPTACION.- Formado por varios colectores solares conectados en serie que captan la energía solar.b.- SUBSISTEMA DE ACUMULACION.- Formado por uno o varios dispositivos de almacenamiento de agua caliente, el acumulador se adapta en el tiempo a la disponibilidad de energía a la demandac.- SUBSISTEMA DE DISTRIBUCIÓN.- Formado por el equipo de regulación, tuberías bombas, elementos de seguridad etc. Que traslada a los puntos de consumo el agua caliente producida.

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PARTES DE UN COLECTOR SOLAR PLANO

1.- Marco o armazón2.- Cubierta transparente (vidrio solar)3.- Placa absorvedora (color negro mate)4.- Tubería principal (cabeza)5.- Tubería secundaria6.- Material aislante (espuma flex)

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PLACA COLECTORA O ABSORVEDORA

Puede ser de cobre, aluminio, hierro la cual deberá estar recubierta en su parte superior con pintura color negro mate. Uniones más comunes entre la placa colectora y la tubería secundaria. 1.- unión soldada2.- unión prensada

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TUBERIAS

Pueden ser de aluminio o de hierro galvanizado, material plástico reforzado ( P.V.C. HIDRO 3), por efectos de perdida de fricción es recomendable que el diámetro interior de las tuberías secundarias no sea menor de 10 milímetros y la tubería principal o cabezales no menor de 20 mm.

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CUBIERTA TRANSPARENTE (VIDRIO SOLAR)La cubierta utiliza material transparente tales como: Vidrio, láminas de polietileno o planchas de acrílico.El vidrio tiene que tener un espesor mínimo de 4 mm.,que es el más adecuado por su durabilidad y resistencia a las condiciones ambientales.

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FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE CALENTAMIENTO

Un sistema de calentamiento solar funciona en base de un principio llamado: EFECTO TERMO CIFON.Cuando en el ceno de un líquido se producen marcadas diferencias de temperaturas, la parte del líquido de mayor temperatura vendrá a colocarse sobre el líquido que tiene menor temperatura.El fenómeno anterior se llama CORRIENTE CONVECTIVA NATURAL, que se establece a partir de más diferencias de temperaturas es por ello que se observa que el líquido más caliente es el que esta circulando por el colector solar.Es necesario observar que la entrada de agua caliente al tanque debe estar en la parte superior del mismo a fin de que le permita que el agua que esta en el tanque se caliente adecuadamnete.

ENERGIA FOTOTERMICA

COLECTORES SOLARES PARA EL CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO

DOMESTICO

1.- Cubierta transparente

2.- Placa absorbedora

3.-Tuberia Secundaria 4.- Tuberia Principal.5.- Material Aislante.6.- Marco o Armazon

PARTES DE UN SUB SISTEMA DE CAPTACION

PARTES DE UN COLECTOR SOLAR

1. TUBERIA PRINCIPAL2. TUBERIA SECUNDARIA3. PLACA ABSORVEDORA4. MATERIAL AISLANTE5. VIDRIO SOLAR6. MARCO O ARMAZON

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