La energía solar
fotovoltaica es la energía eléctrica que se obtiene directamente de la
radiación solar.
La radiación solar es la energía
electromagnética que mana en los procesos de fusión del hidrogeno (en átomos de
helio) contenidos en el sol, la cual es gratuita e inagotable y no produce ningún tipo de emisiones, ayudando
así, a la reducción del efecto invernadero.
Tipos de radiación solar
La radiación solar se puede
manifestar de tres formas distintas dependiendo de cómo se recibe en los
objetos:
- Radiación directa: Es la que procede directamente del sol.
- Radiación difusa: Es la que se recibe de la atmósfera debido a la dispersión de la radiación solar en la misma.
- Radiación reflejada: Es la que se refleja en la superficie terrestre.
Imagen: Componentes de la radiación solar
terrestre. Fuente:monografías.com
La radiación depende de la
trayectoria solar, la cual varia a lo largo del año debido al eje de rotación
de la tierra, que no siempre es perpendicular con
el plano de su trayectoria de traslación con respecto al sol. La inclinación de
este eje es lo que produce las estaciones del año, las variaciones en horas
solares y el ángulo de la radiación solar.
Video.
Tipos de instalaciones solares fotovoltaicas
Existen dos tipos de instalaciones:
- Instalaciones aisladas (stand-alone) : Con este tipo de instalación se produce energía eléctrica para el propio consumo.
- Instalaciones conectadas a red (grid connected): Con este tipo de instalación se puede producir energía eléctrica para ser vendida en su totalidad o como sobrante del propio consumo.
Instalaciones aisladas (stand-alone)
Esta instalación se utilizan habitualmente en viviendas aisladas, granjas,
señalización de carreteras, alumbrado rural, bombeo de aguas, etc….
Partes fundamentales:
Generador fotovoltaico
El generador fotovoltaico de una instalación aislada está formado por un
conjunto de módulos fotovoltaicos conectados en serie.
El elemento base es el modulo fotovoltaico, conocido popularmente como
panel solar o placa solar, la cual tiene una estructura robusta y manejable
sobre la que se colocan las células solares interconectadas y montadas sobre láminas
de vidrio que las protegen de la intemperie. Las células fotovoltaicas es un
dispositivo formado por una delgada lámina de un material semi-conductor,
frecuentemente de silicio, que se encarga de convertir la radiación solar en corriente
eléctrica.
Deben dimensionarse de acuerdo al consumo medio del edificio que se quiere
dar suministro. Su potencia se mide en watios pico (Wp).
Regulador
El regulador es un elemento que se dimensiona de acuerdo a los paneles a
controlar y sirve para evitar sobrecargas y descargas profundas de las baterías,
ya que esto puede provocar daños irreversibles en la mismas y se encarga de
impedir la descarga de las batería a través de los paneles en los periodos sin
luz.
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Baterías
La función prioritaria de las baterías es la de acumular la energía que se
produce para poder ser utilizada en la noche o durante periodos prolongados de mal
tiempo.
Otra importante función de las baterías es la de proveer una intensidad de corriente
eléctrica superior a la que el generador fotovoltaico puede entregar en un
momento puntual como puede ser el arranque de un motor.
Generelamente las baterías son de plom-àcid, plomo-antimonio, plomo-selenio y plomo calcio. Su capacidad se mide en
amperio hora (AH).
Inversor
El inversor es el aparato que se encarga de transformar la corriente
continua de 12 o 24 voltios de las baterías en corriente alterna senoidal de
220 voltios, siendo esta la tensión más habitual en los edificios
Los inversores de mayor tamaño, suelen incorporar un sistema de carga de
baterías desde un generador externo, de esta forma en el caso de muchos días
nublados o un exceso de consumos puntual, permiten recargar las baterías y
poder volver a funcionar la instalación con normalidad durante la noche. De
todas formas este sistema de carga debe ser utilizado en caso de emergencia, ya
que no es el mejor sistema de recarga de las baterías.
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Instalaciones conectadas a red (grid connected)
Este tipo de instalación puede dar servicio a un solo edificio y vender la electricidad restante o puede ser un campo solar con la sola finalidad de fabricar y vender energia.
Los campos solares están formados por muchos módulos fotovoltaicos conectados en serie que forman ramas, las cuales se conectan en paralelo formando el campo solar.
Los campos solares están formados por muchos módulos fotovoltaicos conectados en serie que forman ramas, las cuales se conectan en paralelo formando el campo solar.
Su funcionamiento es similar al de una instalación aislada pero con la
finalidad de producir electricidad para ser vendida. Es por ello que normalmente este tipo de instalación no dispone de baterias de acumulación.
Esquema de principio del sistema de energia solar fotovoltaica conectado a la red.
