Componentes de una instalación solar fotovoltaica

1. Componentes de una
instalación solar
fotovoltaica

2. 1. Introducción a la energía solar
Tipo de fuentes energéticas y problemas:
1. Centrales hidráulicas: Sequias.
2.Centrales térmicas: Combustibles fósiles, recurso limitado.
3. Centrales nucleares: Difícil eliminación de los residuos.
1 2 3

3. 1. Introducción a la energía solar
Formas de aprovechar el sol para producir electricidad:
•Métodos indirectos: El sol se utiliza para calentar un fluido y
convertirlo en vapor, con el fin de generar movimiento en un
alternador y producir electricidad.
•Métodos directos: La luz del sol es convertida directamente a
electricidad mediante células solares. Se distinguen entre, sistemas
conectados a red y sistemas aislados.

4. 1. Introducción a la energía solar
Sistema conectado a la red
Instalación fotovoltaica autónoma

5. 2. Clasificación de las instalaciones solares
fotovoltaicas
Aplicaciones autónomas:
- Aplicaciones espaciales.
- Aplicaciones terrestres:
+ Telecomunicaciones.
+ Electrificación de zonas rurales y aisladas.
+ Señalización.
+ Alumbrado público.
+ Bombeo de agua
+ Redes VSAT
+ Telemetría
- Otras aplicaciones.

6. 2. Clasificación de las instalaciones solares
fotovoltaicas
Aplicaciones conectadas a la red:
Centrales fotovoltaicas y huertos solares
Edificios fotovoltaicos

7. 3. Elementos de una ISF

8. 4. La célula solar: características básicas
• El elemento principal es la célula solar que su funcionamiento se
basa en el efecto fotovoltaico.

9. 4.1. Parámetros fundamentales de la célula solar
• Corriente de iluminación (IL)
• Corriente de oscuridad
• Tensión de circuito abierto (VOC)
• Corriente de cortocircuito (ISC)
• Fórmula para hallar la potencia máxima que puede entregar la
celula solar:
Pm = Vm . Im
• Fórmula para hallar el Fcroe de forma (FF):
FF = Vm . Im / VOC . ISC

10. 5. El panel solar

11. 5.1. Potencia de la célula solar
• La potencia de de una célula tamaño estándar (10x10 cm) es muy
pequeña ( en torno a 1 o 2 W), por eso hay que asociar varias de
ellas.
• Según las conexiones:
+ En serie: aumenta la tensión final en los extremos de la celula.
+ En paralelo: Aumenta la intensidad total del conjunto.

12. 5.2. Principales parámetros. Curvas características

13. 5.3. Agrupamiento y conexión de paneles

14. 6. El regulador
• Es un sistema de regulación de carga en la unión entre los paneles solares y
las baterías, que tiene como función evitar situaciones de carga y
sobredescarga de la batería, con el fin de alargar su vida útil.

15. 7. Acumuladores. Tipos de baterías
• Las baterías son dispositivos capaces de transformar la energía química en
eléctrica.
Funcionamiento:
Energía eléctrica Energía química Energía eléctrica
(generación) (almacenamiento) (consumo)
• Misiones de las baterías:
+ Almacenar energía durante un determinado número de días.
+ Proporcionar una potencia instantánea elevada.
+ Fijar la tensión de trabajo de la instalación.
• Uno de los parámetros mas importantes es la capacidad. C= t . L
• Otros parámetros:
+ Eficiencia de carga
+ Autodescarga
+ Profundidad de descarga

16. 7. Acumuladores. Tipos de baterías
• Caracteristicas deseables para las baterias:
+ Buena resistencia al ciclado
+ Bajo mantenimiento
+ Buen funcionamiento con corrientes pequeñas
+ Amplia reserva de electrolito
+ Depósito para materiales desprendidos
+ Vasos transparentes

17. 7.1. Tipos de baterías

18. 8. El inversor
• El inversor es el encargado de convertir la corriente continua de la
instalación en corriente alterna, igual a la utilizada en la red eléctrica
• Instalación autónoma y instalación conectada a la red

19. 8. El inversor
• Características deseables para un inversor DC-AC:
+ Alta eficiencia
+ Bajo consumo en vacío
+ Alta fiabilidad
+ Protección contra cortocircuitos
+ Seguridad
+ Buena regulación de la tensión y frecuencia de salida

20. 8. El inversor
• Inversores como reguladores de carga de las baterías:

21. 8.1. Inversores en instalaciones conectadas a red
• Los parámetros que determinan las características y prestaciones de
un inversor son los siguientes:
 Potencia: determinan la potencia máxima que podrá que podrá
suministrar a la red eléctrica en condiciones óptimas.
 Fases: inversores con potencia inferior a 5kw normalmente son
monofásicos y mayores de 15kw suelen ser trifásicos.
 Rendimiento energético.
 Protecciones:
+ Interruptor automático.
+ Funcionamiento “en isla”.
+ Limitador de la tensión máxima y mínima.
+ Limitador de la frecuencia máxima y mínima.
+ Protección contra contactos directos.
+ Protección contra sobrecarga.
+Protección contra cortocircuito.
+ Bajos niveles de emisión e inmunidad de armónicos.