viernes, 21 de agosto de 2009

Energia solar

ENERGÍA SOLAR
Uno imagina, en forma optimista, ciudades solares en el futuro. Edificios auto-suficientes, con paneles solares y otros sistemas limpios de recolección de energía. Afortunadamente, algunos artículos se comercializan en nuestro país.
Paneles solares
Energía Natural
Captan la Energía Lumínica del Sol transformándola en Eléctrica, pudiendo ésta, ser utilizada directamente y/o almacenada. Este Sistema es de fácil aplicación en todo tipo de Viviendas, Comercios, Complejos Turísticos, Establecimientos Rurales Casa Rodantes etc..., especialmente en lugares donde no hay Red Eléctrica Pública o el costo de la electricidad resulta oneroso, siendo además interconectable con otros Sistemas Alternativos.
EL PRINCIPIO
Se basa en el aprovechamiento de la Radiación Solar (fotones), que al impactar una Celda Fotovoltaica genera electricidad. La radiación promedio del Sol sobre la tierra es aproximadamente de 1000 Watts/m2/hora, variable de acuerdo a las estaciones del año, latitud, condiciones climáticas, orográficas, orientación y horario.
LA CELDA
Está compuesta por silicio (arena refinada), y con el agregado de otros elementos, obtiene propiedades Fotovoltaicas, teniendo un razonable rendimiento energético y costo de fabricación. Son de 3 tipos: silicio amorfo, multicristalino y monocristalino, siendo su Rendimiento variable entre el 8, 12, 15 % de la luminosidad recibida. Su durabilidad está entre los 20 y 30 años. Hay celdas con otros compuestos y con mayor rendimiento en potencia con costos aún altos. Una celda tiene un tamaño aproximado de 10 cm.x 10cm. 100 cm2 y genera una potencia de entre 1.5 a 2 watts.
PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS (PSFV)
Para producir mayor cantidad de energía, las celdas se las agrupa e interconecta configurando así los Paneles Fotovoltaicos. Constructivamente constan de un marco perimetral, un vidrio resistente que deja pasar los rayos protegiendo las celdas. La Potencia generada por un panel esta en relación directa a su superficie. Generalmente se los construye de acuerdo a su potencia: 5 a 150 watts. Tensión operativa; 12 V pudiendo ser conectados en serie ó paralelo.
POTENCIA PICO
La Potencia Pico es la máxima que genera el panel en las horas de máxima insolación: 1000 w/m2 y a 25 Gº Cº y también en relación directa a la cantidad de celdas que tiene.
INSOLACION MAXIMA. HORAS- PICO
El Panel al estar fijo recibe los Rayos del Sol inclinados al amanecer, aumentando el ángulo durante la mañana para recibirlos perpendicularmente al mediodía para luego ir disminuyendo durante el atardecer. Durante todo el día el panel recibe una Insolación Variable que va aumentando y disminuyendo progresivamente. Esa Insolación varía desde los 0 Watts hasta llegar a los 1000 w al mediodía para luego ir decreciendo a 0 W. El día Solar tiene generalmente unas 12 horas , pero de esas horas aproximadamente la mitad tienen Máxima Insolación o Luminosidad. (IM) generalmente entre las 10.00 a 16.00 Hs. Cada Area Geográfica de la Tierra tiene un valor medido en Horas de Maxima Insolacion a 1000 Watts por m2.
UBICACIÓN ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN
UBICACIÓN.Para obtener el mejor Rendimiento colocarlos en lugares donde no haya obstáculos que produzcan sombras en el horario de luminosidad pico.
ORIENTACIÓN.Enfrentar el panel hacia el Norte. En áreas con obstáculos montañosos, buscar la media entre la salida del sol y su puesta.
INCLINACIÓN.El sol está bajo en los meses de Otoño e Invierno y, alto en Primavera y Verano. Por ello conviene cambiar la inclinación siempre agregándole 10 Grados a la latitud del lugar. Puede ser efectuado 4 veces al año. Optimizando estos 3 parámetros, se obtendrá el mejor rendimiento energético.
celda fotovoltaica
panel fotovoltaico
SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO(SSFV)
Está compuesto por: Paneles, Controlador de Carga, Inversor y Baterías de almacenado.Para calcular un SSFV es necesario determinar: a) los consumos de los artefactos a alimentar diariamente y establecer la cantidad de energía a almacenar por días nublados, b) insolación anual promedio de acuerdo a la ubicación.. Con esa información se determinará la cantidad de paneles y potencia, capacidad y cantidad de baterías, regulador de carga y la potencia del inversor para elevar la tensión a 220 volts.
BATERÍAS
Sirven para acomular la energía que los paneles generan diariamente. El Banco de Baterías es para almacenar Energía Eléctrica y debe ser dimensionado en función a la cantidad de energía que se quiera disponer por días de baja luminosidad (nublados). Existen diferentes tipos de baterías, pero las más usuales son las de plomo ácido y de ciclo profundo. Son similares las vehiculares pero, sus placas son más gruesas ya que no tienen una exigencia como la de un motor de arranque. La vida útil está en función al porcentaje de descarga y a los ciclos que se descarga y carga). Cada batería tiene sus especif. Conviene no descargar más del 30% de su cap. máxima. Ej. Una de 200 A en 10 hs al 70% y 1200 ciclos es aquella que se descargará toda en 10 hs pero sólo podrá extraerle el 30% de su carga (60 A) y recargarse 1200 veces siempre que no haya sido descargada más del 30% de su capacidad total. Si la descarga supera ese porcentaje, la cantidad de ciclos se limitará, perdiendo vida útil. Para el cálculo del Banco de Baterías es importante conocer los consumos.
CONTROLADOR DE CARGA
Protege la vida útil de las Batería de descargas profundas y sobrecargas, desconectando automáticamente el sistema y a su vez indican el estado de carga regulando su voltaje: 10 a 14 Volts.
INVERSOR DE TENSIÓN
Se lo utiliza para convertir la Corriente Contínua (CC) de la batería en Alterna (AC) y a su vez elevando la Tensión de 12, 24 , 48 voltios a 110 o 220, pudiendo así utilizar los artefactos domiciliarios. Su dimensionado, debe estar relacionado a la potencia máxima de los artefactos a utilizar simultáneamente. Se encuentran disponibles en distintos modelos de voltaje y potencias. Se fabrican de acuerdo a su Potencia Voltaje y tipo de Onda de acuerdo a su uso específico (Iluminación, Motores, Electrodomésticos).
SOPORTES y PROTECCION DE PANELES
La estructura soporte tiene suma importancia. a través de ella se puede modificar la orientación e inclinación Deben tener la robustez y durabilidad necesaria para afrontar las inclemencias climáticas Existen diferentes modelos de acuerdo a la ubicación de los paneles (techos planos ó inclinados, fachadas y suelo natural. En ciertas áreas geográficas es necesario protegerlos con mallas metálicas o plásticas anti-granizo. Soportan un granizo de Ø 25 mm a una velocidad de caída de 70 km/h. pero los de mayor diámetro pueden destruir el Panel.
CONSIDERACIONES GENERALES
Los Sistemas Fotovoltaicos son recomendables para Iluminación utilizando artefactos de Bajo Consumo, pudiendo utilizar mayor potencia pero limitando su tiempo de uso. Siempre se podrá consumir como máximo, la Energía que se acumula diariamente, más la disponible en baterías (autonomía). El cálculo del Banco de Baterías es importante. La Energía que se obtiene está en relación directa a la Superficie de los Paneles que se utilizan. Mas Superficie de Paneles más Energía a obtener.
Compite con un Grupo Electrógeno de baja potencia debido a que el Sistema es autónomo y no necesita combustibles, lubricantes ni repuestos siendo su mantenimiento bajo. Los Sistemas son ampliables en potencia con el agregado de paneles y baterías. En Baja Tensión 12, 24, 48Volts, los cables deben ser de mayor sección y los artefactos tienen un costo importante por ello se sugiere el uso de INVERSORES a 220 V, logrando así utilizar cableado de menor sección y los mismos artefactos. Se sugiere siempre analizar la posibilidad de interconectar sistemas de captación Solar y Eólico, en forma conjunta siempre que se disponga de ambos Recursos. Se usan los mismos implementos: Baterías, Artefactos, Inversores, Cables etc...
ENERGIA NATURAL
Empresa dedicada a la difusión, implementación e instalación de Sistemas para el aprovechamiento de las energÍas Renovables: SOLAR, HÍDRICA, EÓLICA, BIO-GAS y BIO-DIESEL
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