Sustentación realizada en sistemas de energía fotoeléctrica

1. ENERGIA SOLAR
FOTOVOLTAICA
DARWIN J. CESPEDES PADILLA
KEINER R. ACUÑA NEGRETE
ROYS D. FLOREZ VASQUEZ
MARCO J. BOLAÑO VALDEZ
LUIS M. CARABALLO BOLAÑO

2. ENERGIA FOTOVOLTACA
La energía fotovoltaica es la
transformación directa de la radiación
solar en electricidad. Esta transformación
se produce en unos dispositivos
denominados paneles fotovoltaicos.

3. ANTECEDENTES DE LA ENERGIA
FOTOVOLTAICA
El efecto fotovoltaico fue reconocido por primera vez en
1839
- En 1883 el inventor norteamericano Charles Fritts
construye la primera celda solar con una eficiencia del 1%.
- La celda de Silicio que hoy día utilizan proviene de la
patente del inventor norteamericano Russell Ohl.

4. ERAS ESPACIALES DE LOS PANELES
SOLARES
La primera utilización práctica de la
generación de energía con celdas
fotovoltaicas fue en los dos primeros
satélites geoestacionarios de la UNION
SOVIETICA y USA.

5. LAS CELULAS FOTOVOLTAICAS
El elemento principal de cualquier instalación de
energía solar es el generador, que recibe el nombre
de célula solar. Se caracteriza por convertir
directamente en electricidad los fotones provenientes
de la luz del sol.

6. TIPOS DE CELULAS

7. MODULO FOTOVOLTAICO
Es una estructura solida y manejable,
cuyas dimensiones normalmente se
presentan con la unión de 36 células
conectadas eléctricamente en serie,
con una superficie que oscila entre
los 0,5m2 – 1,3m2.

8. COMPOSICION DEL MODULO
Al ser puestas en un horno de fabricación a
altas temperaturas con vacío de alto grado.

9. SILICIO COMO ELEMENTO
- Elemento numero 14 de la tabla periódica (peso
atómico 28.086 gr).
- Es el segundo elemento mas abundante en la
corteza terrestre 27.72%.
- Metaloide electropositivo (forma iones
positivos), con propiedades semiconductoras.
- El silicio metalúrgico tiene un rango de pureza
entre 98%-99%
- Se utiliza en los módulos fotovoltaicos para
hacer obleas que convierten energía solar
(fotones) en energía eléctrica.

10. COMPONENTES DEL SISTEMA

11. GENERADOR
Es un dispositivo tecnológico que puede
aprovechar la energía solar convirtiéndola en
energía utilizable por los seres humanos para
calentar el agua sanitaria o para producir
electricidad. El término panel solar abarca los
diferentes tipos de dispositivos que, a pesar de
compartir la similitud y el uso de la energía solar
como fuente de energía, se hacen con tecnologías
diferentes.

12. TIPOS DE PANELES SOLARES
Paneles Solares Fotovoltaicos: Estos paneles necesitan además del panel, inversores
cargadores fotovoltaicos que se utilizan para pasar la corriente continua de 12V 24V o
48V que generan los paneles a una corriente alterna de 220V que es la que se usa
para las viviendas.
Paneles Solares Térmicos: Actúan de la misma forma que los fotovoltaicos pero aparte
contienen un líquido que absorbe el calor. Estos paneles convierten la energía del Sol
en energía térmica en el líquido y transportan esta energía térmica hacia nuestros
hogares.
Paneles Solares Termodinámicos: Su principal ventaja es que pueden absorber energía
a pesar de que llueva o esté nublado o sea de noche, etc. Estos paneles se basan en
los principios fundamentales de la termodinámica, es decir, que pueden absorber
energía térmica de cualquier ambiente siempre y cuando la temperatura exterior no
baje de los 0 grados.

13. REGULADOR DE CARGA
Elemento esencian que protege la
batería en casos de sobrecarga o
descargas profundas problema que
minimiza la vida útil del sistema de
almacenaje

14. INVERSOR ó CONVERSOR DE VOLTAJE
Son dispositivos electrónicos que permiten
interrumpir las corrientes y cambiar las
dependiendo si son aislados o conectados a la
red.
Convierte la CC en CA y es debido
al uso domestico de aparatos
eléctricos comunes.

15. SISTEMA DE ALMACENAMIENTO
Se compone por un banco
de baterías y son utilizadas
dependiendo de la calidad y
precio, siendo las mas
adecuadas las que permiten
descargas profundas
(plomo-acido, níquel-
cadmio).

16. ACUMULADORES O BATERIAS
LA MISION DE LAS BATERIAS EN INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS SON:
- Almacenar energía durante un determinado numero de días
- Proporcionar una potencia instantánea elevada
- Fijar la tensión de trabajo de la instalación
PARAMETROS PARA SELECCIONAR UN
TIPO DE BATERIA.
- Capacidad
- Eficiencia de carga
- Auto descarga
- Profundidad de descarga
CARACTERISTICAS NO ELECTRICAS
- Buena resistencia al ciclado (proceso
de carga-descarga).
- Bajo mantenimiento
- buen funcionamiento con corrientes
pequeñas entre otros.

17. TIPOS DE BATERIAS

18. RECTIFICADOR
Es el elemento o circuito que permite convertir la
corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza
utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores
de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas
como las de vapor de mercurio (actualmente en desuso).

19. APLICACIONES
AISLADA O AUTÓNOMA:
Estas instalaciones, que pueden realizar cualquier lugar, están pensadas para países y regiones en
desarrollo y aquellas zonas en que no existe acceso a la red eléctrica comercial, viviendas aisladas
de ocupación permanente o periódica, refugios en montañas, etc.
CONECTADA A RED:
Los sistemas conectados a la red están permanentemente conectados a la red eléctrica nacional. En
las horas de irradiación solar escasa o nula, cuando el generador fotovoltaico no produce energía
suficiente para cubrir la demanda de electricidad, es la red que proporciona la energía necesaria.

20. UTILIDAD Y USOS DEL SISTEMA DE
ENERGIA FOTOVOLTAICO
 La energía solar se convierte en electricidad mediante un dispositivo electrónico denominado "célula
solar" y gracias a un fenómeno físico conocido como efecto fotovoltaico. Las células solares son
conectadas y ensambladas en un módulo fotovoltaico o un panel solar que capta la radiación solar y
genera energía eléctrica.
 Los paneles solares fotovoltaicos, o módulos fotovoltaicos , y los inversores de corriente son el corazón
del sistema solar. mientras los paneles fotovoltaicos generan energía eléctrica en forma de corriente
continua, el inversor la transforma en corriente alterna.

21. AGRICULTURA
Una de las menos desarrolladas es la utilización para las
explotaciones agrícolas. Esta tecnología ayuda a
desarrollar las actividades económicas, incrementar la
productividad agrícola sino también para mejorar la
calidad de vida de la población rural.

22. INDUSTRIAS
La aplicación de esta tecnología dentro de la industria
puede producir grandes beneficios de ahorro y
económico. Puede facilitar en gran parte el proceso por
el que debe pasar la elaboración de un producto.

23. TELECOMUNICACIONES
SERVICIOS PUBLICOS
Iluminación de calles y jardines y de paradas de medios
de transporte público; señalización vial.
Repetidores de radio y televisión: aparatos
telefónicos; estaciones repetidoras y de
transmisión de datos (meteorológicos,
sísmicos, sobre los niveles de un curso de
agua, sobre la presencia de incendios), a
menudo muy útiles en servicios de protección
civil.

24. RESIDENCIAL
Provisión de energía (sobre todo iluminación) para casas
y refugios de montaña. Muy significativas las aplicaciones
de este tipo en los Países en vías de desarrollo: los
sistemas fotovoltaicos no requieren particular
mantenimiento y son de fácil instalación.

25. CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LOS
SISTEMAS
Simplicidad
Son livianos y pequeños. Sus dimensiones son muy
reducidas y se pueden instalar fácilmente sobre el
tejado de las viviendas, entre otros lugares.
Eficiencia
Ausencia de partes móviles (es por esto y por el
hecho de que se limpian por la lluvia).
No exigen mantenimiento.
Si aumentan las exigencias de consumo, basta con
aumentar el número de paneles sin necesidad de
intervención de especialistas.
Inalterables al paso del tiempo
Una vez hecha la inversión inicial, no se
originan gastos posteriores. El consumo de
energía eléctrica es gratuito.
Resistentes a las condiciones
climatológicas más adversas: Lluvia, nieve,
viento, etc.
No contaminan (ni siquiera acústicamente,
ya que no producen ningún ruido). Se dice
que no produce desechos, residuos ni
basura ni olores, ni vapores, ni ningún tipo de
impacto ambiental. La verdad es que me
cuesta creer de que sea tan así...

26. VENTAJAS
Renovable
Inagotable
No contaminante
Dimensionales desde grandes plantas a
sistemas domiciliarios
Apta para zonas rurales o aisladas
Contribuye al desarrollo sostenible
Fomenta el empleo local
Evita el calentamiento global
Reduce el uso de combustibles fósiles
Reduce las importaciones energéticas
 El impacto visual de los parques solares, que suelen ocupar
grandes superficies de captación.
 Sólo se produce energía mientras hay luz y depende del
grado de insolación.
 El coste de las instalaciones es elevado, sobre todo si se
compara con otros países europeos.
El periodo de amortización de la inversión es largo, de unos
10 años.
 El rendimiento es bastante bajo, debido a la baja eficiencia
de las células solares, en muchos casos inferior al 20%.
 El tiempo que deben esperar las pequeñas y medianas
instalaciones fotovoltaicas para que las compañías eléctricas las
homologuen y compren su producción.
DESVENTAJAS

27. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

28. EN LA INSTALACION FOTOVOLTAICA
inversorcontrolador
panel solar
batería

29. RIESGOS ELECTROLITO
El electrólito utilizado en las baterías de acumulación de plomo-ácido (comúnmente usadas
en estos sistemas) es ácido diluido

30. POSIBLES FALLAS
grasa antioxidante para
evitar la sulfatación.
nivel del electrólito agua destilada

32. ALGUNAS NORMATIVAS
• Dispositivos fotovoltaicos
• Acondicionadores de
potencia
• Protección
• Diseño
• General

33. GRACIAS…