UTA

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA
DEAMBATO F.I.S.E.I
INGENIERÍAINDUSTRIAL
Nombre:
Andrés Fabricio Jaya Chuqui
Docente:
Ing. Edison Jordán Mg.
Fecha:
23/06/2019
Ambato – Ecuador
Tema: ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA.
OPTATIVA III

2. OBJETIVO
* INVESTIGAR SOBRE LA ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO, SU
FUNCIONAMIETO Y COMO SE GENERA.

3. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
La energía fotovoltaica generada con
el efecto fotovoltaico se reconoció por primera
vez el 1839 por el físico francés Becquerel. Sin
embargo, no fue hasta el año 1883 que fue
construida la primera célula solar por Charles
Fritts con una eficiencia de un 1%.
Durante la primera mitad del siglo XX varias
fueron las mejoras para aumentar su eficiencia.
En 1946, Russel Ohl patentó la moderna unión
entre los materiales semiconductores que
actualmente se utiliza. Pero el avance
tecnológico más importante llegó en 1954
cuando los Laboratorios Bell, Experimentando
con los semiconductores, desarrollaron la
primera célula fotovoltaica de silicio, con un
rendimiento del 4,5%.
HISTORIA

4. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
Transforma de manera directa la luz solar
en electricidad empleando una
tecnología basada en el efecto
fotovoltaico. Al incidir la radiación del sol
sobre una de las caras de una célula
fotoeléctrica (que conforman los paneles)
se produce una diferencia de potencial
eléctrico entre ambas caras que hace
que los electrones salten de un lugar a
otro, generando así corriente eléctrica.
Existen tres tipos de paneles
solares: fotovoltaicos, generadores de
energía para las necesidades de nuestros
hogares; térmicos, que se instalan en
casas con recepción directa de sol;
y termodinámicos, que funcionan a pesar
de la variación meteorológica, es decir,
aunque sea de noche, llueva o esté
nublado.
En las etapas iniciales de la tecnología
fotovoltaica, este tipo de energía se
empleó para proveer de electricidad a los
satélites. Fue en la década de los 50,
apunta la APPA, cuando los paneles
fotovoltaicos aceleraron su desarrollo
hasta convertirse, en la actualidad, en
una alternativa al empleo de combustibles
fósiles [1].

5. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
La energía eléctrica generada
mediante paneles solares
fotovoltaicos es inagotable y no
contamina, por lo que contribuye
al desarrollo sostenible, además
de favorecer el desarrollo del
empleo local. Puede
aprovecharse de dos formas
diferentes: puede venderse a la
red eléctrica o puede ser
consumida en lugares aislados
donde no existe una red
eléctrica convencional.
Es un sistema
particularmente
adecuado para zonas
rurales o aisladas donde
el tendido eléctrico no
llega o es dificultosa o
costosa su instalación o
para zonas geográficas
cuya climatología
permite muchas horas de
sol al año.
El coste de instalación y
mantenimiento de los paneles
solares, cuya vida útil media es
mayor a los 30 años. Requiere
de una inversión inicial y de
pequeños gastos de operación,
pero, una vez instalado el
sistema fotovoltaico, el
combustible es gratuito y de
por vida [1].
Beneficios

6. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
ACCIONA en materia de energía fotovoltaica
ACCIONA Energía es líder en el campo de la
energía solar fotovoltaica, su expansión
internacional y por su experiencia en la construcción
de grandes plantas fotovoltaicas, de las que ha
instalado o construye cerca de 500 MWp para sí y
para clientes. Entre ellas destaca la planta de Sishen,
de 94,3 MWp, en Sudáfrica, la de mayor producción
del continente. También ha construido, como
contratista para FRV, la mayor fotovoltaica de
Australia (Royalla, 24 MWp), en las proximidades de
Canberra [1].

7. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
EFICIENCIA
Los módulos fotovoltaicos pueden
producir electricidad a partir de
una gama concreta de
frecuencias de la luz. Por lo tanto,
gran parte de la energía de la luz
solar incidente no se aprovecha
por los paneles solares, que
podrían dar eficiencias muy
superiores si se ilumina con luz
monocromática.
Por tanto, otro concepto de diseño
es la de dividir la luz en diferentes
longitudes de onda y dirigir los
haces en diferentes células
sintonizadas en estos rangos. Esto
ha sido proyectado para ser capaz
de elevar la eficiencia en un 50%.
Científicos de Spectrolab, informaron del
desarrollo de células solares multi-unión
con una eficiencia de más del 40%, un
nuevo récord mundial de células solares
fotovoltaicas. Los científicos de
Spectrolab también predicen que las
células solares de concentración podrían
llegar eficiencias de más de 45% o incluso
50% en el futuro, con eficiencias teóricas
de alrededor del 58% en las células con
más de tres uniones.
Actualmente, la tasa mejor de
conversión de la luz solar en
energía fotovoltaica en los nuevos
productos comerciales consigue
una eficiencia del módulo solar de
alrededor de 21,5% [2].

8. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
APLICACIONES La principal aplicación de
una instalación de energía
solar fotovoltaica es la
producción de energía
eléctrica a partir de
la radiación solar.
Dentro de las instalaciones fotovoltaicas
conectadas a la red existen las plantas
de energía solar fotovoltaica. Una planta
de energía fotovoltaica, también un
parque solar, es una gran planta de
generación de energía, diseñada para la
venta de su producción a la red
eléctrica. También se le conoce como
una granja solar, especialmente si está
ubicada en áreas agrícolas [2].
Dentro de la energía fotovoltaica no
conectada a la red encontramos en
muchos ámbitos de la vida cuotidiana. La
energía fotovoltaica se utiliza en pequeños
aparatos como calculadoras, como para
el alumbrado público en determinadas
zonas, para eliminar motores eléctricos e
incluso se han desarrollado automóviles y
aviones que funcionan exclusivamente
aprovechando la radiación solar como
fuente de energía.

9. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
VENTAJAS
Se trata de un tipo de energía renovable,
inagotable y no contaminante, por lo que
contribuye al desarrollo sostenible.
Es un sistema particularmente adecuado para zonas
rurales o aisladas donde el tendido eléctrico no llega
o es dificultosa o costosa su instalación, o para zonas
geográficas cuya climatología permite muchas horas
de sol al año.
Es modular, por lo que se pueden construir desde
enormes plantas fotovoltaicas en suelo hasta
pequeños paneles para tejados [2].

10. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
¿Qué usos podemos darle a la energía solar
fotovoltaica?
No es raro que cada vez
se utilicen más las
energías renovables y
ecológicas como la
energía solar fotovoltaica
para todo tipo de
trabajos, usos y productos.
Por ejemplo:
* Transportes
* Iluminación.
* Calefacción.
* Cargadores de aparatos
electrónicos [2].

11. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
FUNCIONAMIENTO DE UNA PLANTA FOTOVOLTAICA

12. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
¿Cómo se genera la energía solar fotovoltaica?
El efecto fotovoltaico es crucial para la
producción de electricidad a partir del sol. Y
es aquí donde encontramos varios
componentes que tener en cuenta: el
primero de ellos son unas partículas
llamadas fotones, de las cuales se compone
el sol y que hacen que se liberen los
electrones al impactar con los paneles
solares.
Las placas fotovoltaicas y los
conductores de sicilio que contienen
y que permiten que pase la luz y se
convierta energía, produciendo
corriente a través de un campo
eléctrico generado por los
electrones una vez han sido
activados, siendo estos tanto
positivos como negativos [3].

13. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
¿Cómo se genera la energía solar fotovoltaica?

14. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
TIPOS DE PLANTAS FOTOVOLTAICAS
Central fotovoltaica: toda la
energía producida por los
paneles se vierte a la red
eléctrica.
Generador con autoconsumo: parte de la
electricidad generada es consumida por
el propio productor (en una vivienda, por
ejemplo) y el resto se vierte a la red. Al
mismo tiempo, el productor toma de la
red la energía necesaria para cubrir su
demanda cuando la unidad no le
suministra la suficiente.
Hay dos tipos de plantas fotovoltaicas: las que están
conectadas a la red y las que no. Dentro de las
primeras existen, a su vez, otras dos clase [4].

15. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
TIPOS DE PLANTAS FOTOVOLTAICAS
Estas instalaciones
con conexión a la red
cuentan con tres
elementos básicos:
Paneles fotovoltaicos: se
trata de grupos de celdas
fotovoltaicas montadas
entre capas de silicio que
captan la radiación solar y
transforman la luz (fotones)
en energía eléctrica
(electrones).
Inversores: convierten la
corriente eléctrica
continua que producen los
paneles en corriente
alterna, apta para el
consumo.
Transformadores: la corriente
alterna generada por los
inversores es de baja tensión
(380-800 V), por lo que se
utiliza un transformador para
elevarla a media tensión
(hasta 36 kV) [4].
Estas plantas
aisladas requieren
dos elementos
adicionales para
funcionar:
Baterías: encargadas de
almacenar la energía
producida por los
paneles y no
demandada en ese
instante para cuando
sea necesario.
Reguladores: protegen
la batería contra
sobrecargas y
previenen un uso
ineficiente de la misma.

16. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
TIPOS DE PANELES SOLARES
Fotovoltaicos: Da energía suficiente
para nuestros hogares, este tipo de
panel es el encargado de transformar
la energía procedente del sol en
electricidad.
Térmicos: Este panel permite la
transformación de la energía procedente del
sol en energía térmica, es decir, en calor. Se
utiliza en casas con recepción directa del sol
cuando hay altas temperaturas [5].

17. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO
TIPOS DE PANELES SOLARES
Termodinámicos: También llamados híbridos. Estos paneles
funcionan aunque llueva, sea de noche o esté nublado. Este
panel no es más que una mezcla de un panel fotovoltaico
junto a uno térmico, que uniendo las dos tecnologías
consigue producir electricidad y calor de manera simultánea
[5].

18. CONCLUSION
La energía fotovoltaica es una transformación directa de la radiación solar que se transforma
en energía eléctrica. Esta transformación se lo realiza a través de paneles fotovoltaicos. La
conexión en serie de estos dispositivos permite obtener diferencias de potencial mayores. Esta
energía fotovoltaica es una buena opción como alternativa a las energías tradicionales, la
energía solar fotovoltaica es limpia, no genera mayores daños al medio ambiente, además
de que es una fuente de energía inagotable, es de gran utilidad en zonas donde es muy
difícil el acceso de la red eléctrica. No genera mayores gastos después de su instalación, los
gastos que surgen después son de simple mantenimiento y son mínimos estos sistemas
pueden brindar energía durante 20 años en promedio, por lo cual usando este tipo de
energía contribuimos a la conservación del medio ambiente

19. TIPOS DE PANELES SOLARES
[1] ACCIONA, «ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA,» [En línea]. Available:
www.acciona.com/es/energias-renovables/energia-solar/fotovoltaica/. [Último acceso: 23
06 2019].
[2] E. Solar, «Energía Solar Fotovoltaica,» [En línea]. Available: solar-energia.net/energía-
solar-fotovoltaica. [Último acceso: 23 06 2019].
[3] APPA, «Energía Fotovoltaica,» [En línea]. Available: www.appa.es/appa-
fotovoltaica/que-es-la-energia-fotovoltaica/. [Último acceso: 23 06 2019].
[4] I. V. U., «Generación de energía fotovoltaica,» [En línea]. Available:
ingeoexpert.com/que-es-la-energía-solar-fotovoltaica-y-como-se-genera/? v=3fd6b696867d.
[Último acceso: 23 06 2019].
[5] T. M. P., «Energía Fotovoltaica funcionamiento,» [En línea]. Available:
ecoinventos.com/que-es-y-como-funciona-la-energía-solar-fotovoltaica/. [Último acceso: 23
06 2019].