PANEL SOLARComenzaremos modelando una celula solar:Circuito Elctrico Equivalente de la clula solar:Es posible la representacin de una clula fotovoltaica por un circuito elctricoequivalente, el cual funcionara dando exactamente las variables de salidacaractersticasdeunaclulareal. El circuitoequivalenteconstadeunafuentedecorrientecontinuaquerepresentalacorrientegeneradaporlaenergasolar,deundiodopor el cual circulaunacorrientedeprdidaocorrientedeoscuridad, unaresistenciaenserieconlasalidapararepresentar laresistenciamacroscpicadelmaterial semiconductor.Conloselementoselctricosequivalentedelaclulasolar,podemos dibujar su circuito equivalente de la siguiente manera:

m !s p"

a #$C %nde :

p" & corriente fotogenerada, fuente de corriente.

a & corriente de oscuridad, del diodo.

m & corriente de salida de la clula!s & resistencia serie.%elcircuito equivalente se deduce la relacin corriente'tension en los terminales deldispositivo:& p" ( a ( )#*.!s+,!s"%onde =+1.0TsVR I Vae I I, #t&tensin trmica.-odemosconsiderar queenel circuitoequivalentelaresistenciaserieesnula.deducimos las siguientes ecuaciones:-or la propia definicin, p" es la corriente de cortocircuito sc.En circuito abierto, &/ /&sc'10TVVe I de donde despejando la tensin obtenemos:+ = =01 lnIIV V VscT OCRendimientodelospanelessolaresFactores: 0undamentalmentedelaintensidaddelaradiacinluminosa.delatemperaturade lasclulassolares.Fig. 1.12: Variacin de Intensidad y tensin con la radiacin y la temperaturasegn potencia nominal1a intensidaddecorrientequegeneraelpanelaumentaconlaradiacin,permaneciendo el voltaje aproximadamente constante. En este sentido, tiene muc"aimportancia la colocacinde lospaneles)suorientacine inclinacinrespectoa la"orizontal+, .a que los valores de la radiacin varan a lo largo del da en funcin dela inclinacin del sol respecto al "orizonte.El aumento de temperatura en las clulas supone un incremento en la corriente, peroalmismotiempounadisminucinmuc"oma.or,enproporcin,delatensin.Elefectoglobalesquela potencia delpaneldisminu.e alaumentar la temperatura detrabajo del mismo. 2na radiacin de 3./// 4,m5 es capaz de calentar un panel unos6/gradosporencimadelatemperaturadelairecircundante,loquereducelatensin en 5 m#,)clula 7 grado+ 7 68 clulas 7 6/ grados &5,38#oltios.portantolapotenciaenun39: ;9,enefecto, transformada enelectricidad.1os laboratorios de investigacin en todo elmundo est>n desarrollando nuevos materiales con eficiencias ma.ores )"asta 6/:+.1oscostosde produccinsonigualmente importantes.?lgunasnuevastecnologas)tales como las celdas de pelcula delgada+ permiten la produccin a gran escala, loque reducira significativamente su costo.1ospanelesfotovoltaicosgeneranelectricidadinclusoendasnublados,aunquesu rendimiento disminu.e. 1a produccin de electricidad vara linealmente ala luzqueincidesobreelpanel@undatotalmente nubladoequivaleaproximadamente a un 3/: de la intensidad total del sol,.elrendimiento delpanel disminu.e proporcionalmente a este valor.1a mejora del rendimiento con la incorporacin de un sistema con seguimiento solardepende del clima . del tipo de aplicacin. En condiciones ideales el rendimiento delsistema puede mejorar "asta un A/:, pero el ma.or costo que supone no compensaelaumentoqueseconsigue.Buaplicacinselimitaaaquelloscasosenqueelma.orrendimientocoincideconlama.ordemanda)eselcasodesistemasdebombeo para el ganado en regiones mu. secas+.c) Vida til de un panel solar!otovoltaicoCeniendo en cuenta que el panel carece de partes mviles . que las clulas . los contactos vanencapsulados en una robusta resina sinttica, se consigue una mu. buena fiabilidad junto con una larga vida =til, del orden de 6/ aDos o m>s. ?dem>s si una de las clulas falla, esto no afectaalfuncionamientodelasdem>s,.laintensidad. voltajeproducidospuedenser f>cilmente ajustados aDadiendo o suprimiendo clulas.?dem>s, los paneles van protegidos en su cara exterior con vidrio templado, que permite aguantar condiciones meteorolgicas mu. duras tales como el "ielo, la abrasin, cambios bruscos de temperatura, o los impactos producidos por el granizo. 2na prueba est>ndar para su "omologacin consiste en lanzar )con un caDn neum>tico+ una bola de "ielo de dimensiones . consistencia preestablecidas al centro del cristal.CARAC"ER#S"#CAS $EL PANEL SOLAR %SA$O EN EL PRO&EC"OBaterasUnabatera esesencialmente unrecipiente llenodequmicosqueproducenelectrones.Lasreacciones qumicassoncapaces de producir electronesy este fenmenoes llamado reaccinelectroqumica. En los llamados sistemas solaresautnomos o sistemasfotovoltaicosdomiciliarios(SF!"lasbaterasalmacenanelectricidadqueser#utili$adadurantela noc%e.&simismo"suministranelectricidadduranteperiodosdeescase$oausenciadelu$solar"necesariaparaqueelpanelsolarprodu$caener'a.La duracindelperiodoque puedesercubiertoest#determinadaporlademandadeelectricidadyeltama(odelabateradealmacenamiento.Lasbaterasest#ndisponiblesendiversasformasytama(os.Lasde1)*sonlasm#sutili$adas.Silasbaterassonnuevasy sondelmismotipoy tama(o"puedenserconectadaspara incrementar la capacidad del almacenamiento de batera.Fig: Baterasa) FuncionamientoSisee+aminaunabatera"estatienedosterminales.Unaterminalest#marcada(,!positivomientraslaotraest#marcada(-! ne'ativo.Enuna&&"o.(baterasm#scomunes! lose+tremos sonlos terminales.Enuna batera de auto e+isten dos'randestubosque act/andeterminales.Los electrones se a'rupan en la terminal ne'ativa de la batera. Si se conecta un cable entre lasterminalespositivasyne'ativas"loselectronespasar#ndelaterminalne'ativaalapositivatanr#pidocomopuedan(y descar'ar#nalabateramuy r#pido-estotambi0ntiendeaserpeli'roso"especialmenteconbateras'randes"asque noesal'oque debera %acer-!.1ormalmente secolocaal'/ntipodeartefacto a la batera con elcable. Este artefacto puedeser una bombilla" un motor" un circuito electrnico como un radio" etc.entrodelabateramisma"unareaccinqumicaproduceelectrones"y lavelocidaddelaproduccin de electrones %ec%a por esta reaccin (la resistencia interna de la batera! controlacu#ntos electrones pueden pasar por las terminales. Los electrones pasan de la batera al cable"ydebenvia2ardelaterminalne'ativaalapositivaparaquelareaccinqumicaselleveacabo.Esporesoqueunabaterapuede'uardarseporuna(oy todavaconservasuener'aplenamente -a menos que los electrones corran %acia la terminal positiva" la reaccin qumicano se efectuar#-. Una ve$ que se conecte el cable" la reaccin empie$a.b) Caractersticas que definen su comportamientoSon fundamentalmente dos3 la capacidad en &mperios %ora y la profundidad de la descar'a.Capacidad en Amperios hora3 Los &mperios %ora de una batera son simplemente eln/merode&mperiosque proporciona multiplicadoporeln/merode%orasdurante lasquecircula esa corriente.Sirveparadeterminar"enunainstalacinfotovoltaica"cuantotiempopuedefuncionarelsistemasinradiacinluminosaquerecar'uelasbateras.Estamedidadelosdasdeautonoma es una de las partes importantes en el dise(o de la instalacin.4ericamente" por e2emplo" una batera de )00 &% puede suministrar )00 & durante una %ora" 50 & durante 6 %oras" 6 & durante 50 %oras" o 1 & durante )00 %oras.1o obstante esto no es e+actamente as" puesto que al'unas bateras" como las de automocin"est#n dise(adas para producir descar'as r#pidas en cortos perodos de tiempo sin da(arse.Sinembar'o" no est#n dise(adas para lar'os perodos de tiempo de ba2a descar'a. Es por ello quelas bateras de automocin no son las m#s adecuadas para los sistemas fotovoltaicos.E+isten factores que pueden %acer variar la capacidad de una batera3- 7atios de car'a y descar'a. Si la batera es car'ada o descar'ada a un ritmo diferentealespecificado"lacapacidaddisponiblepuedeaumentarodisminuir. 8eneralmente"silabatera sedescar'aa unritmom#s lento"su capacidad aumentar# li'eramente. Si elritmoesm#s r#pido" la capacidad se reducir#.- 4emperatura. 9tro factor que influye en la capacidad es la temperatura de la batera yladesuambiente.Elcomportamientodeunabaterasecatalo'aaunatemperaturade):'rados. 4emperaturas m#s ba2as reducen su capacidad si'nificativamente.4emperaturas m#saltas producen un li'ero aumento de su capacidad" pero esto puede incrementar la p0rdida dea'ua y disminuir el n/mero de ciclos de vida de la batera.Profundidad dedescarga: Laprofundidaddedescar'aeselporcenta2edelacapacidad total de la batera que es utili$ada durante un ciclo de car'a;descar'a.Lasbaterasde