FACULTAD DE: INGENIERIA E. A. P. DE: INGENIERIA ELECTRICA
Monografía del curso: Métodos de Aprendizaje e Investigación Científica
AUTORES: Baldeon Quiroz, Marcelo Matos Vera, José Luis Oscanoa Achachao, Miguel Angel Ramos Basualdo, Carlos Javier Ramos Pariona, Javier Troyes Martinez, Luis Overti Villanueva Vega, Luis Alberto
CICLO
:I
CATEDRATICO
: José Meza Vento HUANCAYO – PERU AGOSTO – 2012
“Agradecer hoy y siempre a nuestras familias por el esfuerzo realizado por ellos. El apoyo en nuestros estudios, de ser así no hubiese sido posible ya que nos brindan el apoyo, la alegría y nos dan la
fortaleza
necesaria
para
seguir
adelante.”
2
INTRODUCCION Se da en primer lugar a la visión general a diferentes tipos de energías renovables, tales como su aplicación, usos y aprovechamiento Posteriormente son examinados, en las cuales se estudia su potencial y sus posibilidades. Dé esta manera se adquirirá una visión generalizada de la situación energética. La oferta de energía está sufriendo una transición, empezando desde su inicial dependencia
de
los
hidrocarburos
hacia
aplicaciones
energéticas
más
diversificadas, lo cual implica un mayor aprovechamiento de las diferentes fuentes de energía renovables de las que disponemos. Dentro de las variadas fuentes naturales de energía existentes, el sol es una fuente inagotable de recursos para el hombre. Provee energía limpia, abundante y disponible en la mayor parte de la superficie terrestre, puede por lo tanto suministrarnos la energía necesaria evitando problemas ambientales derivados de procesos convencionales del tratamiento de los recursos, como el petróleo, centrales nucleares y otras alternativas energéticas. Pero muy a pesar de los avances tecnológicos en esta materia a lo largo de las últimas décadas, el aprovechamiento que ha tenido ha sido muy insignificante, en comparación con el consumo global de energía en el mundo. La fuente de información base para la realización de este trabajo fue una investigaciones sobre Energía Solar Fotovoltaica que realizo un estudiante de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Zaragoza asi que los invitamos a ustedes a la lectura de esta monografía que estamos seguros que va a ser de su interés. LOS AUTORES.
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INDICE Portada ..............................................................................................................1 Dedicatoria ........................................................................................................2 Introducción .......................................................................................................3 Índice .................................................................................................................4 1. CAPITULO I: CONCEPTOS FUNDAMENTALES SOBRE ENERGIA SOLAR ................................................................................................ 6 1.1. El sol .....................................................................................................6 1.2. La naturaleza de la energía solar ..........................................................8 1.3. La radiación solar..................................................................................9 1.3.1. La radiación solar terrestre ...........................................................10 2. CAPITULO II: ENERGÍAS RENOVABLES ........................................... 12 2.1. Energías Renovables, las Opciones del Futuro.....................................12 2.1.1. Energías Renovables en Perú ......................................................13 2.2. Energía Solar para Generar Electricidad ...............................................14 2.3. Energía Fotovoltaica ............................................................................15 2.3.1. Definición .....................................................................................15 2.3.2. Principio de funcionamiento..........................................................16 3. CAPITULO III: TIPOS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS .................... 17 3.1. Sistemas fotovoltaicos de conexión aislada ..........................................17 3.1.1. Características técnicas de los sistemas aislados ........................20 3.1.2. Las protecciones y la puesta en marcha de una instalación de conexión aislada .........................................................................20 3.1.3. Configuraciones típicas para instalaciones Aisladas ....................21 3.1.4. Componentes que conforman un sistema fotovoltaico aislado......23 3.2. Sistemas fotovoltaicos conectados a red .............................................23 3.2.1. Principales
aplicaciones
de
los
sistemas
fotovoltaicos
conectados a la red eléctrica convencional ...................................25 3.2.2. Condiciones generales de la conexión a red ................................26 3.2.3. El papel del Inversor en sistemas de conexión a red ....................27
4
3.2.4. Componentes que conforman un sistema fotovoltaico de conexión a red ...............................................................................27 4. CAPITULO
IV:
COMPONENTES
DE
LOS
SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS .............................................................................. 28 4.1. Módulos o celdas fotovoltaicos ............................................................28 4.2. Generador o Paneles Fotovoltaico ........................................................29 4.3. El Regulador de carga .........................................................................30 4.4. Las Baterías ..........................................................................................31 4.5. El inversor .............................................................................................32 4.6. Elementos de protección del sistema ....................................................34 4.6.1. Protecciones ................................................................................34 4.6.2. Puesta a tierra ..............................................................................34 4.7. Mantenimiento de la instalación ............................................................35 Conclusiones .....................................................................................................37 Anexo ................................................................................................................38 Bibliografía.........................................................................................................43
5
CAPÍTULO I CONCEPTOS FUNDAMENTALES SOBRE ENERGIA SOLAR 1.1.
EL SOL El Sol es el elemento más importante en nuestro sistema solar. Es el objeto más grande y contiene aproximadamente el 98% de la masa total del sistema solar. Se requerirían ciento nueve Tierras para completar el disco solar, y su interior podría contener más de 1.3 millones de Tierras. La capa exterior visible del Sol se llama la fotosfera y tiene una temperatura de 6,000°C (11,000°F). Esta capa tiene una apariencia manchada debido a las turbulentas erupciones de energía en la superficie. La energía solar se crea en el interior del Sol. Es aquí donde la temperatura (15, 000,000° C; 27, 000,000° F) y la presión (340 millares de veces la presión del aire en la Tierra al nivel del mar) son tan intensas que se llevan a cabo las reacciones nucleares. Estas reacciones causan núcleos de cuatro protones ó hidrógeno para fundirse juntos y formar una partícula alfa ó núcleo de helio. La partícula alfa tiene cerca de .7 por ciento menos masa que los cuatro protones. La diferencia en la masa es expulsada como energía y es llevada a la superficie del Sol, a través de un proceso conocido como convección, donde se liberan luz y calor.
6
La energía generada en el centro del Sol tarda un millón de años para alcanzar la superficie solar. Cada segundo se convierten 700 millones de toneladas de hidrógeno en cenizas de helio. En el proceso se liberan 5 millones de toneladas de energía pura; por lo cual, el Sol cada vez se vuelve más ligero. La cromosfera está sobre la fotosfera. La energía solar pasa a través de ésta región en su trayectoria de salida del Sol. Las Fáculas y destellos se levantan a la cromosfera. Las Fáculas son nubes de hidrógeno brillantes y luminosas las cuales se forman sobre las regiones donde se forman las manchas solares. Los destellos son filamentos brillantes de gas caliente y emergen de las regiones de manchas solares. Las manchas solares son depresiones oscuras en la fotosfera con una temperatura promedio de 4,000°C (7,000°F). Ver Anexo N°01 La corona es la parte exterior de la atmósfera del Sol. Es en ésta región donde aparecen las erupciones solares. Las erupciones solares son inmensas nubes de gas resplandeciente que se forman en la parte superior de la cromosfera. Las regiones externas de la corona se estiran hacia el espacio y consisten en partículas que viajan lentamente alejándose del Sol. La corona se puede ver sólo durante los eclipses totales de Sol. El sol aparentemente ha estado activo por 4,600 millones de años y tiene suficiente combustible para permanecer activo por otros cinco mil millones de años más. Al fin de su vida, el Sol comenzará a fundir helio con sus elementos más pesados y comenzará a hincharse, por último será tan grande que absorberá a la Tierra. Después de mil millones de años como gigante rojo, de pronto se colapsará en una enana blanca, será el final de una estrella como la conocemos. Puede tomarle un trillón de años para enfriarse completamente.1
1
Blas Martínez D. [autor]. Instalación De Paneles Fotovoltaicos En Bosal S.A. [Libro en Internet].Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Zaragoza.; 2010 – 2011
7
1.2. LA NATURALEZA DE LA ENERGIA SOLAR Para los fines del aprovechamiento de su energía, el Sol es una inmensa esfera de gases a alta temperatura, con un diámetro de 1.39x109m, situado a la distancia media de 1.5x1011m respecto de la Tierra. Esta distancia se llama unidad astronómica. Se estima que la temperatura en el interior del Sol debe ser del orden de 10000000K, pero en la fotosfera, es decir, en la superficie externa del Sol, la temperatura "efectiva de cuerpo negro" es de 5762 K. Existen, sin embargo, otras formas de calcular la temperatura de la fotosfera, que dan como resultado alrededor de 6300 K. Su temperatura se mide por métodos indirectos, basados en diversos modelos. De ahí que no coincidan todas las estimaciones de su temperatura. Algunos datos interesantes acerca del Sol son los siguientes:
El Sol genera su energía mediante reacciones nucleares de fusión por ejemplo dos átomos de hidrógeno que producen helio, o uno de helio y uno de hidrógeno que producen litio, etc.- que se llevan a cabo en su núcleo.
La generación de energía proviene, por tanto, de la pérdida de masa del Sol, que se convierte en energía de acuerdo con la famosa ecuación de Einstein, E = m c2, donde E es la cantidad de energía liberada cuando desaparece la masa m; c es la velocidad de la luz.
El núcleo solar es la región comprendida dentro del 23% de su radio, a partir del centro, que corresponde a tan sólo el 15% del volumen, pero en cambio contiene el 40% de la masa y ahí se genera el 90% de la energía.
A una distancia del 70% del radio solar, la temperatura es del orden de 105K y la densidad es de unos 70 kg/m3. La zona que va del 70% al 100% del radio solar, se conoce como zona conectiva y su temperatura cae hasta 5000 a 6000 K, mientras que la densidad desciende a 10-5kg/m3. La capa externa de esta región recibe el nombre de fotosfera y es considerada como la superficie del Sol, por ser ésta una región opaca, de donde se emite la gran mayoría de la radiación solar hacia el espacio.
8
La fotosfera es la superficie aparente del Sol cuando se observa con un filtro adecuado. Por ser opaca, la fotosfera impide observar el interior del Sol. Sin embargo, es claro que, como todo el Sol, desde el núcleo hasta su superficie se encuentra en forma gaseosa, no hay una superficie física claramente definida, como la hay en la Tierra. Sobre la fotosfera existen también gases, en condiciones tales que son esencialmente transparentes, que se conocen como la corona solar, observable durante los eclipses totales de Sol.
La corona solar es la atmósfera del Sol. De forma similar a como sucede en la Tierra, la corona es cada vez más tenue a medida que se está a mayor distancia del núcleo solar, hasta confundirse con el vacío relativo que existe en el espacio interestelar.2
1.3. LA RADIACION SOLAR Radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro el cual emite energía siguiendo la ley de Planck a una temperatura de unos 6000 K. La radiación solar se distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza la superficie de la Tierra, porque las ondas ultravioletas más cortas, son absorbidas por los gases de la atmósfera fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la energía que, por unidad de tiempo y área, alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m² (vatio por metro cuadrado).
1.3.1. LA RADIACION SOLAR TERRESTRE Para alcanzar la superficie terrestre la radiación solar debe atravesar la atmosfera donde experimenta diversos fenómenos de reflexión, absorción y difusión que disminuyen la intensidad final de la radiación. Ver Anexo N°02 La radiación que llega directamente del sol es la denominada radiación directa y la que previamente es absorbida y difundida por la atmosfera (muy significativa por ejemplo en días nublados) es la radiación difusa.
2
Op cit, Pág. 30
9
La radiación solar, tanto directa como difusa, se refleja en todas las superficies en las que incide dando lugar a la radiación reflejada. La reflexión dependerá de las características y naturaleza de la superficie reflectora. La radiación solar global es la suma de los tres tipos antes citados, directa, difusa y reflejada (albedo), y es la que podemos aprovechar para su transformación gracias al efecto fotovoltaico. Las proporciones de radiación directa, dispersa y albedo recibida por una superficie determinada dependen: - De las condiciones meteorológicas (de hecho, en un día nublado la radiación es prácticamente dispersa en su totalidad; en un día despejado con clima seco predomina, en cambio, la componente directa, que puede llegar hasta el 90% de la radiación total) - De la inclinación de la superficie respecto al plano horizontal (una superficie horizontal recibe la máxima radiación dispersa si no hay alrededor objetos a una altura superior a la de la superficie y la mínima reflejada). - De la presencia de superficies reflectantes (debido a que las superficies claras son las más reflectantes, la radiación reflejada aumenta en invierno por efecto de la nieve y disminuye en verano por efecto de la absorción de la hierba o del terreno). En función de lugar, además, varía la relación entre la radiación dispersa y la total, ya que al aumentar la inclinación de la superficie de captación,
disminuye
la
componente
dispersa
y
aumenta
la
componente reflejada. Por ello, la inclinación que permite maximizar la energía recogida puede ser diferente dependiendo del lugar. La posición optima, en la práctica, se obtiene cuando la superficie está orientada al sur, con ángulo de inclinación igual a la latitud del lugar: la orientación al sur, de hecho, maximiza la radiación solar captada recibida durante el día y si la inclinación es igual a la latitud hace que
10
sean mínimas, durante el año, las variaciones de energía solar captadas debidas a la oscilación de 23,5º de la dirección de los rayos solares respecto a la perpendicular a la superficie de recogida. En la figura 7 se muestran las trayectorias estacionales del sol para un plano situado a 40º latitud Norte. La radiación directa será mayor cuando la incidencia de los rayos solares sea perpendicular a la superficie.3
3
Op cit, Pág. 32
11
CAPÍTULO II ENERGÍAS RENOVABLES 2.1. Energías Renovables, las opciones del futuro Es una energía sostenible y limpia, no ensucia el aire, no afecta el clima, y así no
apoya
el
calentamiento
de
la
atmósfera
que
contribuye
al
descongelamiento de nuestros glaciares. La energía renovable es abundante: ¡La cantidad que llega a la tierra es 10.000 veces más grande que la cantidad de energía que consume la humanidad actualmente! En otros términos: la energía que viene del sol en dos minutos es igual a la que todo el mundo usa en un año. Esta energía es gratuita, el sol no envía cuentas! Podemos y tenemos que usarla. Su disponibilidad es significativamente mayor que la del petróleo, gas, carbón, etc. Las energías renovables permiten obtener una fuente de energía casi inagotable, ya sea por la gran se
capacidad de generar energía, o porque
regeneran naturalmente, así, la mayoría de energías
renovables
provienen del Sol, ya que se supone que este existirá mas tiempo que la Tierra. Las
energías
renovables
tienen
muchas
ventajas,
como
la
menor
contaminación que generan, o que son ilimitadas. También tienen numerosas desventajas, como el gran desembolso que suponen en un primer momento, (ya que son inversiones a largo plazo), y que casi todas estas energías aunque la mayoría no contaminan generando
12
residuos, sí tienen un fuerte impacto visual, lo cual afecta al ecosistema debido a la grandes instalaciones necesarias. Existen varios tipos de energías renovables, que se clasifican según el elemento del que obtienen la energía, algunos tipos de esta energía serían:
Energía hidráulica: genera la energía eléctrica a partir de la energía potencial que se produce en los saltos de agua.
Energía eólica: obtiene la energía a partir de la energía cinética del viento, la cual es aprovechada por medio unos grandes “molinos”, que se colocan en zonas en que la actividad del viento es grande.
Energía solar: consiguen
la energía a partir del calor que genera
el sol, al incidir sobre unos paneles fotovoltaicos, colocados para este fin.
Energía de biomasa: consiste en obtener energía por medio de la quema de restos orgánicos, para obtener combustibles y energía calorífica, tiene la pega de que genera residuos en forma de CO2, y hollín.
Energía
geotérmica: obtiene la energía a partir del calor proveniente
del interior de la tierra.
Energía mareomotriz: Obtiene la energía a partir de
los
movimientos
naturales que se dan como consecuencia de las mareas.
Se supone que estas serán las energías de futuro debido a la escasez del petróleo, que es la energía que más se usa en la actualidad. Actualmente el uso de energías renovables es del 20% del total de energía consumida mundialmente, de este 20% un total del 90% es hidráulica.4
2.1.1. Energías Renovables en Perú Es la energía asociada al uso del carbón, gas natural y petróleo. La forma de energía que poseen los combustibles fósiles es energía interna, que podemos aprovechar a partir de las reacciones de combustión.
4
Jaume Ribot M. La Energía en el Mundo Moderno. Tomo 1.Barcelona: 2001.Pag.37,38 y 39
13
Se puede transformar en lo que habitualmente se denomina energía térmica (calefacción), energía eléctrica, energía cinética (a través de los motores de combustión interna), etc. Es utilizada en multitud de aplicaciones domésticas e industriales.
VENTAJAS
Facilidad de extracción.
Tecnología bien desarrollada.
Además de fuente de energía, en los procesos de separación, se proporcionan materias primas para la industria química, medicina, alimentación.
DESVENTAJAS
No renovable. Se estima que, al ritmo de consumo actual, las reservas se agotarán en menos de 100 años.
Transporte caro
Difícil almacenamiento
Provoca graves problemas ambientales: efecto invernadero, lluvia ácida…
Es un desperdicio destinar a ser quemados materiales que son materias primas para la industria química, medicina, alimentación, etc.5
2.2. ENERGÍA SOLAR PARA GENERAR ELECTRICIDAD La energía solar fotovoltaica (PV) o electricidad solar convierte la luz del sol directamente en electricidad. Esta electricidad generada a partir de la energía solar se puede utilizar exactamente igual que la electricidad que hay en la red, para viviendas, comercios, oficinas, para iluminación, aire acondicionado, electrodomésticos, ordenadores, etc. La energía fotovoltaica es muy útil en sitios remotos como fuente de energía para bombear agua, electrificar cercas, aireación, etc. Como consumidor consciente de energía, se desea hacer todo lo posible por utilizar la energía eficientemente y utilizar una energía más limpia y renovable. 5
Op cit, Pag.40, 41 y 43.
14
El sol genera en un día la suficiente energía limpia para la electricidad del hogar durante un año. ¿Por qué no utilizar este recurso tan abundante de energía limpia? La electricidad solar además preserva los combustibles fósiles de la tierra: carbón, aceite, gas natural, y reduce la contaminación del aire y el ruido asociado a estas fuentes de energía ayudas provinciales y estatales han reducido en gran medida los costes de las instalaciones fotovoltaicas para generar electricidad solar. Otros beneficios de la de electricidad solar son la disponibilidad de energía cuando hay cortes de electricidad en la red y el no sufrir los futuros aumentos del precio de la electricidad. La electricidad solar puede ser una muy buena alternativa a las fuentes de energía tradicionales considerando el precio actual de la electricidad, las ayudas y otras ventajas. La fiabilidad y durabilidad de las instalaciones fotovoltaicas son excepcionales, una instalación fotovoltaica típica puede durar 30 años con un mantenimiento mínimo.6
2.3. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA La energía solar fotovoltaica se basa en la captación de energía solar y su transformación en energía eléctrica por medio de celdas fotovoltaicas. Los materiales semiconductores, para su utilización en celdas fotovoltaicas, han de ser producidos en purezas muy altas, normalmente con estructura cristalina. La conversión de la energía solar a eléctrica se realiza de manera limpia, directa y elegante. Existen dos elementos que sustentan la utilización de la energía fotovoltaica: "La necesidad de proteger el medio ambiente y la necesidad de crecer económicamente"
2.3.1. DEFINICIÓN La energía solar fotovoltaica se basa en la captación de energía solar y su
transformación
en
energía
eléctrica
por
medio
de
celdas
fotovoltaicas.
6
http://www.energy-spain.com [Pagina principal en internet]. Madrid: Energy Spain Alicante; 2008 [acceso 25 de Julio del 2012]. Energía solar fotovoltaica o Electricidad Solar [aproximadamente en 4 páginas]. Disponible en: http://www.energy-spain.com/energia-solar/energia-solar-fotovoltaica
15
2.3.2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO La conversión fotovoltaica se basa en el efecto fotoeléctrico, es decir, en la conversión de la energía lumínica proveniente del sol en energía eléctrica. Consiste en la captación de la energía radiante procedente del sol. Es emitida por su superficie a la temperatura de 13 millones de grados (producida por las fusiones de átomos de Hidrógeno para formar Helio).Se transmite por el espacio en forma de fotones de luz. Estos fotones atraviesan la atmósfera terrestre perdiendo parte de su energía por los impactos con la misma. Esta pérdida de energía será función de la distancia que recorre (latitud y altitud del sol) y del tipo de atmósfera que atraviesen (clara o nublada) hasta alcanzar la superficie de la Tierra. Cuando fotones de un determinado rango de energía chocan con átomos de ciertos materiales semiconductores (el Silicio es el más representativo) les ceden su energía produciendo un desplazamiento de electrones que es en definitiva una corriente eléctrica. Estos fotones se caracterizan por su energía y su longitud de onda (que forman lo que se llama espectro solar). Solo una parte de este espectro (que depende del material semiconductor) es aprovechada para el desplazamiento de los electrones. Los materiales semiconductores, para su utilización en celdas fotovoltaicas, han de ser producidos en purezas muy altas, normalmente con estructura cristalina. Estos cristales se cortan en rebanadas muy finas (del orden de micras) y se dopan unas con elementos químicos para producir huecos atómicos, lado "p", (en el caso del Si con Boro) y otras con otros elementos para producir electrones móviles, lado "n",(con Fósforo también en el caso del Si). La unión de una rebanada "n" con una rebanada "p" (ambas son transparentes y por tanto dejan pasar los fotones) cada una con un conductor eléctrico metálico, forman así una célula fotoeléctrica, la cual bajo la incidencia de fotones, crea una corriente de electrones corriente
16
eléctrica continua- a través del circuito eléctrico al que estén conectados los dos conductores de la celda.7
7 Villa Loja A. Energía Fotovoltaica. [ Monografías en Internet]. [Acceso 27 de Julio del 2012].Disponible en : http://www.monografias.com./trabajos 61/energías fotovoltaicas/shtml.
17
CAPÍTULO III TIPOS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS En términos generales, se de.ne como sistema fotovoltaico, el conjunto de componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos utilizados en el aprovechamiento de la energía solar disponible para transformarla en energía eléctrica. Estos sistemas, dependiendo de su configuración y de la potencia producida, se dividen en dos categorías:
Sistemas Aislados.
Sistemas de conexión a red.8
3.1.
Sistemas fotovoltaicos de conexión aislada Utilizados para proveer electricidad a sitios lejanos, que por su ubicación geográfica y dificultad de acceso no compensa pagar el costo de la conexión a la red convencional. Los sistemas aislados al no estar conectados a la red eléctrica, normalmente están equipados con baterías de acumulación para la energía producida. La acumulación es necesaria, porque el sistema fotovoltaico depende de la insolación captada durante el día, y a menudo la demanda de energía por parte del usuario se concentra en las horas de la tarde y nocturnas. Ver Anexo N°03
8
Martínez Cerro B. [autor]. Proyecto Fin De Carrera. [Libro en Internet]. Universitat Politécnica Catalunya; 2011
18
Es necesario dimensionar la instalación de manera que durante el periodo de insolación permita la carga de la batería y a su vez sea capaz de alimentar las cargas conectadas al sistema. En estos sistemas la energía producida por lo módulos solares es almacenada en las baterías de acumulación a través de un sistemas reguladores de carga, los cuales están preparados para alimentar pequeños consumos en corriente directa. El inversor va conectado a las baterías y es el encargado de transformar la energía almacenada en los acumuladores en corriente alterna para alimentación de consumos. Para conseguir un suministro de corriente absolutamente fiable, puede incorporarse al sistema un grupo electrógeno de apoyo, garantizándose que en el caso de que los acumuladores se queden sin energía, el sistema pueda seguir suministrando electricidad. La aplicación de los sistemas fotovoltaicos de conexión aislada se orientan al suministro de energía para.9 Electrificación de viviendas y edificios Alumbrado público Aplicaciones agropecuarias Bombeo y tratamiento de agua Señalización de carreteras u obras Sistemas de medición o telecontrol aislados Aplicaciones mixtas con otras renovables
3.1.1. Características técnicas de los sistemas aislados Todas las instalaciones deberán seguir las normas de protección de personas, dispuestas en el reglamento electrónico de baja tensión o legislaciones posteriores vigentes. Como principio general se debe garantizar un grado mínimo de aislamiento eléctrico para equipos y materiales, se recomienda la utilización de equipos y materiales de aislamiento eléctrico tipo clase II, se deberán incluir elementos necesarios que garanticen la 9
Op cit, Pág. 12
19
seguridad de las personas frente a contactos eléctricos, especialmente en aquel tipo de instalaciones de operación superior a 50VRMS o 120VDC. Se deberá incluir todas las protecciones necesarias para la instalación, contra cortocircuitos, sobrecargas, y sobretensiones. Los materiales ubicados a la intemperie deberán tener un grado de protección IP65, deberán estar protegidos contra factores ambientales, en particular los efectos de la radiación solar y la humedad. Los materiales ubicados en el interior tendrán un grado de protección IP32. Los equipos electrónicos de la instalación cumplirán con las directivas de seguridad eléctrica y compatibilidad electromagnética que serán garantizadas por el fabricante.10
3.1.2. Las protecciones y la puesta en marcha de una instalación de conexión aislada Todas las instalaciones con tensiones nominales superiores a 48V dispondrán una toma de tierra a la que se conectará la estructura soporte del grupo generador FV y los marcos metálicos de los módulos. Las masas de todas las cargas de alterna, estarán conectadas a tierra. El sistema contará con protecciones que brindaran seguridad a las personas frente a contactos directos e indirectos. La puesta a tierra de las masas y el uso de interruptores diferenciales está particularmente recomendada. La instalación deberá estar protegida frente a cortocircuitos y sobrecargas y sobre tensiones. Se prestará especial atención a la protección de la batería frente a cortocircuitos, mediante un fusible disyuntor magneto térmico o con cualquier otro dispositivo que cumpla una función similar.11
10 11
op cit, Pág. 13 Op cit, Pág. 15
20
3.1.3. Configuraciones típicas para instalaciones Aisladas
Paneles conectados directamente a la carga
Instalaciones con paneles solares y un convertidor DC/DC
Instalaciones compuestas por paneles solares y un convertidor DC/AC
Instalación con paneles solares, acumuladores, regulación de energía. Conectados a consumos DC
21
Instalaciones con paneles solares, acumuladores, regulación de energía, convertidor DC/AC y consumos AC y DC
Instalaciones con paneles solares, sistemas de regulación acumuladores convertidor DC/DC, DC/AC y consumos DC y AC
Instalaciones con paneles solares, sistemas de regulación, acumuladores convertidor DC/DC y consumos DC
Instalaciones con paneles solares, sistema de regulación acumuladores convertidor DC/AC y consumo AC
22
3.1.4. Componentes que conforman un sistema fotovoltaico aislado Módulos fotovoltaicos Regulador de carga Sistema de acumulación Inversor Consumos Sistema de monitorización Cableado, elementos de protección del sistema12
3.2.
Sistemas fotovoltaicos conectados a red A diferencia de los sistemas aislados, este tipo de sistemas no tienen baterías de acumulación para la energía producida por el sistema, ya que la energía producida durante las horas de insolación es canalizada hasta la red eléctrica y la carga es alimentada directamente por la red. Una instalación de este tipo resulta más .fiable desde el punto de vista de continuidad energética, que una instalación no conectada a al red, que en caso de avería y de no disponer de un grupo eléctrico de apoyo, no tendría posibilidad de alimentación. Ver Anexo N°04 En los sistemas de conexión a red, es necesario cumplir los requisitos técnicos demandados por la compañía eléctrica a la cual está conectado nuestro sistema. De igual manera se incluirá dentro de nuestro sistema fotovoltaico, un conjunto de medición, para contabilizar la energía producida por el sistema fotovoltaico durante su periodo de funcionamiento.
Como principio general se ha de asegurar un aislamiento eléctrico mínimo de clase I en lo referente a módulos, inversores, como al resto de los materiales de la instalación (cajas, armarios, conexiones, cableado, exceptuando el de DC que será de doble aislamiento).
12
Op cit, Pág. 17
23
La instalación de conexión a red incorporará todos los elementos necesarios para garantizar en todo momento la calidad del suministro eléctrico.
El funcionamiento de la instalación no deberá provocar en la red a la cual se conecte, averías, disminuciones de las condiciones de seguridad, ni alteraciones superiores a las permitidas por la normativa vigente.
El funcionamiento de la instalación no podrá originar condiciones peligrosas de trabajo para el personal de mantenimiento, ni explotación de la red de distribución.
Los materiales situados a la intemperie se protegerán contra agentes ambientales, en particular contra los efectos de la radiación solar y la humedad.
La instalación deberá incluir todos los elementos de seguridad, protección de personas y de toda la instalación fotovoltaica, para asegura la protección frente a contactos directos e indirectos, corto circuitos, sobrecargas, así como todos los elementos de protección que establezca la legislación vigente.
Las instalaciones de energía solar fotovoltaica de conexión a red, son una interesante solución que supone ventajas de cara a la conservación del medio ambiente, tales como:
Ausencia de los costes derivados del uso de combustible, con escaso mantenimiento y pocas posibilidades de averías técnicas.
Beneficios medio ambientales, derivados de los usos de una fuente natural de energía no contaminante e inagotable. Evitando la emisión de contaminante atmosféricos como SO2, CO2, Pb, etc., trayendo consigo la eliminación del efecto invernadero, ya que la energía que se introduce a la red eléctrica es una energía limpia generada de la radiación solar.
Ventajas económicas y ayudas públicas en forma de créditos y subvenciones a fondo perdido según la comunidad autónoma donde se instale la planta solar.
24
La existencia de una legislación específica, que define los derechos de conexión y venta a red de la energía generada, estableciendo incentivos ilimitados, en forma de primas sobre energías convencionales.
La vida media de los paneles solares y por ende se considera también la vida útil de una instalación de conexión a red, está garantizada por un periodo de 25 a 30 años, siendo operativos después de pasado este periodo, pero con la posibilidad de obtener un rendimiento inferior.13
3.2.1. Principales aplicaciones de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica convencional Sistemas en tejado y edificios Sistemas modulares de fácil instalación, pensados para la captación y aprovechamiento de la radiación solar en las superficies libres de los tejados de casas y edificios. Plantas de producción Instalaciones de conexión a red de aplicación industrial, que pueden ser instaladas en zonas rurales o sobrepuestas en grandes cubiertas de áreas urbanas (aparcamientos, centros comerciales, áreas deportivas) no aprovechadas para otros usos. Integración de edificios La principal característica de este tipo de instalación es que está integrado en la estructura principal de la edificación, de modo que los paneles solares encajan estética y estructuralmente en la cubierta del edificio.14
3.2.2. Condiciones generales de la conexión a red Con independencia de lo estipulado en el real decreto 1663/2000, del 29 de septiembre, sobre instalaciones fotovoltaicas de conexión a red 13 14
Op cit, Pág. 18 Op cit, Pág. 19
25
de baja tensión, pueden existir condiciones particulares en la normativa de la compañía eléctrica propietaria de la red de distribución en la que pretenda conectar la instalación fotovoltaica. A continuación se detallan algunas condiciones generales que podría ser necesario cumplir de cara a la conexión a red de instalaciones solares.
El funcionamiento de la instalación fotovoltaica no deberá provocar en la red averías, disminuciones de las condiciones de seguridad ni alteraciones superiores a las admitidas por la normativa aplicable.
Las condiciones de conexión a red se .fijaran en función de la potencia de la instalación fotovoltaica, con objeto de evitar efectos perjudiciales a los usuarios con cargas sensibles.
Para establecer el punto de conexión a la red de distribución, se tendrá en cuenta la capacidad de transporte de la línea, la potencia instalada en los centros de transformación y las distribuciones en diferentes fases de generadores en régimen especial provistos de inversores monofásicos.
No podrá intercalarse ningún elemento de generación ni de acumulación o de consumo, entre el circuito de generación y el equipo de medida.
En caso de que la línea de distribución se desconecte de la red, las instalaciones fotovoltaicas no deberán mantener tensión en la línea de distribución.
Aplicar la normativa vigente sobre calidad del servicio, en caso de que una instalación fotovoltaica se vea afectada por perturbaciones de la red a la cual se conecta.15
3.2.3. El papel del Inversor en sistemas de conexión a red A diferencia de los sistemas aislados, que bien podrían funcionar sin inversor dentro de su conjunto, en los sistemas de conexión a red el inversor es el componente más importante de la instalación, ya que 15
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maximiza la producción y optimiza las características técnicas de corriente la inyectada a la red. Los inversores de conexión a red, están equipados con un dispositivo electrónico (SPMP) que permiten extraer la máxima potencia del generador fotovoltaico, adaptando las características de producción del campo fotovoltaico a las exigencias de la carga.16
3.2.4. Componentes que conforman un sistema fotovoltaico de conexión a red
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Módulos fotovoltaicos
Regulador de carga
Inversor
Sistema de medición de generación de energía
Sistema de monitorización
Cableado, elementos de protección del sistema
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CAPÍTULO IV COMPONENTES DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 4.1. Módulos o celdas fotovoltaicos Actualmente las células solares utilizadas en instalaciones fotovoltaicas para generación de energía eléctrica, se basan en las propiedades de los materiales semiconductores como el silicio. No obstante investigaciones en el tema, apunta al desarrollo de tecnologías más eficientes en base al uso de nano componentes. En la célula fotovoltaica comienza la generación de corriente continua, tan pronto como la luz del sol incide sobre su superficie. En dicha generación eléctrica no intervienen ningún componente mecánico, ningún proceso químico o térmico. Al incidir la luz solar sobre la superficie de la célula fotovoltaica, los fotones de la luz solar transmitan su energía a los electrones del semiconductor para que así puedan circular dentro del sólido, parte de estos electrones salen al exterior del material semiconductor generándose así una corriente eléctrica capaz de circular por un circuito externo. Las células solares se unen eléctricamente unas con otras y tras un encapsulado sobre el conjunto de células unidas, con el objetivo de proporcionar resistencia a la intemperie, obteniéndose los conocidos paneles o
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módulos fotovoltaicos. El número de células en un panel, y por lo tanto su voltaje de salida, depende de la estructura cristalina del semiconductor usado los módulos se pueden conectar a su vez entre si, formando un número conveniente de ramas o cadenas. Los paneles pueden tener diferentes tamaños, los más utilizados están compuestos por un grupo entre 40 - 80 células conectadas en serie, con una superficie alrededor de 0,8m2 a 2m2. El rendimiento de un panel solar fotovoltaico, depende de algunas variables externas, como la radiación solar, la temperatura de funcionamiento, la orientación del panel frente al sol, suciedad, el envejecimiento, etc.17
4.2. Generador o Paneles Fotovoltaico El conjunto de módulos solares conectados en serie, forman lo que se denomina ramal, los ramales conectados en paralelo constituyen el generador fotovoltaico. La .finalidad de esta configuración es obtener las características de tensión y potencia deseada de acuerdo a los requerimientos de nuestro sistema. Los paneles fotovoltaicos que conforman el generador, están montados sobre una estructura mecánica, capaz de sujetarlos, y orientada para conseguir la optimización de la radiación solar incidente sobre el generador fotovoltaico; esta estructura puede ser .fija o móvil. La cantidad de energía producida por un generador fotovoltaico, al depender de la luz solar, no es constante; esta energía es función de la insolación, de la latitud del lugar, los ciclos de las estaciones y de la variación de las condiciones meteorológicas del entorno, además del tipo de estructura soporte. En el caso de una estructura móvil esta busca el MPP (maximal power point) a lo largo del día, produciéndose un incremento sensible de potencia. Un factor a tener en cuenta en caso de querer alimentar dispositivos que funcionen con corriente alterna o en caso de querer conectar nuestro generador a la red eléctrica, es que el generador fotovoltaico proporciona
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corriente eléctrica continua, debido a ello y dependiendo de cada aplicación nuestro sistema fotovoltaico deberá tener en cuenta lo siguiente:
Latitud y radiación solar media anual del lugar donde se hará la instalación,
Características arquitectónicas del terreno o lugar,
Potencia pico del sistema,
Carga eléctrica demandada,
Características eléctricas específicas de la carga,
Posibilidad de conexión a la red eléctrica.18
4.3. El Regulador de carga Los reguladores de carga se encargan de la protección de los acumuladores frente a sobrecargas y descargas profundas, ya que puede ocurrir que la potencia requerida por el usuario no sea proporcional a la energía acumulada en la batería o a la radiación solar incidente sobre los módulos fotovoltaicos sea insuficiente. Durante la noche el voltaje de salida de los paneles solares fotovoltaicos es nulo, al amanecer, atardecer, o en días nublados, el nivel de insolación es bajo y los paneles no pueden cargar las baterías; en este caso el regulador cumple un rol pasivo, aislando el banco de acumulación del sistema de generación, evitando su descarga. Cuando la insolación aumenta, el voltaje de los paneles supera al del banco de acumulación, iniciándose nuevamente el proceso de carga; es entonces cuando el regulador de carga tiene un rol activo, evitando una gasificación excesiva del electrolito por sobrecarga. En términos generales la misión de regulador de carga es la de contrarrestar la estabilidad de la fuente primaria El regulador de carga funciona como un servomecanismo en el que se compara en valor deseado en la carga con uno de referencia, y efectúa los cambios necesarios para compensar las variaciones de la fuente primaria y las debidas al consumo o carga conectada a nuestro sistema fotovoltaico. Su
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tiempo de respuesta es .nito y su error en la estabilidad es función de la ganancia del bucle de la realimentación. El regulador de carga controla constantemente el estado de carga de las baterías, regulando la intensidad de carga de las mismas para alargar su vida útil; también debe tener la capacidad de generar alarmas en función del estado de carga de la batería. Los reguladores actuales introducen micro controladores para la correcta gestión del sistema fotovoltaico al que está conectado, su control adaptativo capaz de adaptase a las distintas situaciones de forma automática, permite también la modificación manual de sus parámetros de funcionamiento para instalaciones especializadas, incluso los hay que memorizan datos que permiten conocer la evolución de la instalación durante un tiempo determinado, mediante el registro y la comparación de los valores de tensión, temperatura, intensidad de carga y descarga, y la capacidad del acumulador.19
4.4. Las Baterías Es un sistema de acumulación formado por un conjunto de acumuladores recargables, dimensionados de forma que garanticen la suficiente autonomía al sistema. Las características que identifican una batería solar respecto a las baterías comunes utilizadas en otros sistemas son su mayor profundidad de descarga PD y su alto valor para el ciclaje. A continuación se detallan los requisitos que deben cumplir las baterías para uso fotovoltaico:
Larga vida útil.
Bajo mantenimiento
Bajo valor de auto descarga.
Elevados ciclos de carga-descarga
A diferencia de una batería de coche, la batería de un sistema solar debe estar preparada para sostener corrientes moderadas de una decena de amperios durante horas, además de poder permanecer activa sin recibir carga alguna
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(servicio nocturno). Normalmente los periodos de reposo son nulos, ya que durante estos la batería está siendo cargada o descargada. Dependiendo del tipo de instalación se recomienda el uso de un tipo de baterías u otro, actualmente el mercado ofrece un amplio abanico de prestaciones en cuanto a baterías se refiere, existen por ejemplo baterías de ácido plomo de larga duración con exigencias de mantenimiento casi nulas.20
4.5. El inversor El inversor es un dispositivo de potencia encargado de la transformación de la energía continua producida por los módulos solares en energía alterna para consumo, éste debe poseer ciertas características técnicas que evitaran inconvenientes de funcionamiento e incompatibilidad con el sistema, debe estar dimensionado y ser capaz de alimentar directamente los consumos que pretendan conectarse al sistema. Un inversor simple consta de transistor controlado por oscilación, el cual es utilizado para interrumpir la corriente entrante y generar una onda cuadrada, esta onda cuadrada alimenta a un transformador que suaviza su forma, haciéndola un poco más una onda sinusoidal y produciendo el voltaje de salida necesario. La forma de onda de salida de un inversor ideal debería ser sinusoidal. Un oscilador es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corriente que varía de forma periódica en el tiempo (corriente periódica); estas oscilaciones pueden ser sinusoidales, cuadradas, triangulares, etc., dependiendo de la forma de onda producida. Un oscilador de onda cuadrada suele denominarse multivibrador y por lo tanto, se les llama osciladores sólo a los que funcionan en base al principio de oscilación natural que constituyen una bobina L y un condensador C, mientras que a los demás se les asignan nombres especiales. Un oscilador electrónico es fundamentalmente un amplificador cuya señal de entrada se toma de su propia salida a través de un circuito de realimentación. 20
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Lo que se pretende es obtener un sistema de oscilación que sea estable y periódico, manteniendo una frecuencia y forma de onda constante; esta señal se va amortiguando en el tiempo, hasta que acaba extinguiéndose transcurrido un periodo de tiempo bastante corto. El circuito electrónico será capaz de volver a cargar eléctricamente uno de los componentes y permitirá hacer un proceso de oscilación constante En un sistema fotovoltaico de conexión a red eléctrica, la potencia en corriente continúa DC generada por el conjunto de paneles solares, debe convertirse en corriente alterna AC para poder ser inyectada a la red eléctrica. Este requisito hace imprescindible la utilización de un inversor que se encargue de dicha conversión, con la .finalidad de conseguir la conversión del .flujo energético, de corriente DC a AC, como muestra la .gura a continuación.
Flujo de energía en un inversor Los inversores conectados directamente al módulo fotovoltaico, deberán disponer de un seguidor del punto de máxima potencia SPMP, que continuamente vaya ajustando la impedancia de carga con el .fin de que el inversor pueda extraer la máxima potencia del sistema que el generador puede proporcionar a lo largo del día.21
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Op cit, Pág. 37
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4.6. Elementos de protección del sistema 4.6.1. Protecciones El sistema de protecciones deberá cumplir las exigencias previstas en la reglamentación vigente, y deberá acreditarse mediante la descripción técnica de los dispositivos de protección y elementos de conexión previstos en la instalación, entre los cuales se incluyen: -
Interruptor
general
magneto
térmico,
con
intensidad
de
cortocircuito superior a la indicada por la empresa distribuidora en el punto de conexión; este interruptor será accesible a la empresa distribuidora en todo momento, con el objeto de poder realizar su desconexión manual. -
Interruptor automático diferencial, con el fin de proteger a las personas en caso de derivación en la parte continúa de la instalación.
-
Interruptor automático de interconexión, para la conexióndesconexión automática de la instalación fotovoltaica, junto a un relé de enclavamiento, en caso de pérdidas de tensión o frecuencia en la red.
-
En
conexiones
de
red
trifásica,
las
protecciones
para
interconexión de máxima y mínima frecuencia, y máxima y mínima tensión, que se instalarán para cada fase. -
El rearme del sistema de conmutación, para que la conexión a la red sea automática, una vez restablecidas las condiciones idóneas de la red.
4.6.2. Puesta a tierra La puesta a tierra de las instalaciones fotovoltaicas, se realizará de manera que no intervenga la puesta a tierra de la red de la empresa distribuidora, tal que no se produzca transferencias por los defectos a la red de distribución.
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La instalación deberá disponer de separación galvánica entre la red de distribución de baja tensión y la instalación fotovoltaica, bien mediante un transformador de aislamiento o cualquier medio que cumpla la misma función. Las masas de la instalación fotovoltaica, estarán conectadas a una tierra independiente de la del neutro de la empresa distribuidora, de acuerdo con el reglamento electrónico para baja tensión, así como de las masas del resto del suministro.22
4.7. Mantenimiento de la instalación Se definen dos escalones de actuación, para garantizar la vida útil y el correcto funcionamiento de la instalación.
Mantenimiento preventivo.
Mantenimiento correctivo.
El mantenimiento preventivo, implica como mínimo una revisión anual de la instalación, incluyendo el mantenimiento de los elementos de la instalación; este tipo de mantenimiento, se basa en la inspección visual y detallada del funcionamiento de los equipos, pudiendo ser posible, a través de la revisión, detectar el deterioro prematuro de los componentes de la instalación. En el caso de las baterías, la inspección preventiva, también deberá determinar si hay pérdidas del electrolito, las cuales se manifiestan como depósitos en el contacto positivo de la batería, residuos ácidos en las bandejas plásticas o en el deterioro de la base de sostén de la batería. Para ello debería agitarse con suavidad las baterías, como mínimo dos veces al mes, para evitar las estratificaciones del electrolito. En resumen, el mantenimiento preventivo de la instalación deberá incluir las siguientes actividades:
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Verificación de todos los componentes y equipos de la instalación.
Revisión del cableado, conexiones, pletinas, terminales.
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Comprobación del estado de los módulos, situación respecto al estado original. Limpieza, presencia de daños que afecten a seguridad de los módulos.
Inspección de la estructura soporte consiste en revisar los daños, el deterioro por agente externos, el estado de oxidación.
Nivel de electrolito de las baterías, limpieza y engrasado de los bornes de conexión de las baterías.
Inspección visual del regulador de carga, funcionamiento de indicadores, caídas de tensión entre los terminales.
Alarmas e indicadores del inversor.
Caídas de tensión en el cableado de DC.
Verificación de los elementos de seguridad y protección de la instalación, tomas de tierra, interruptores de seguridad, fusibles.
Comprobación del estado de los cables y terminales (incluyendo el reapriete de los bornes)
Realización de informe técnico de cada visita a la instalación, en que se refiere las incidencias encontradas en la instalación.
Registro de las operaciones realizadas durante la inspección
Asimismo se dispondrá de un plan de mantenimiento correctivo, en caso de que sea necesaria una operación de sustitución de algún componente de la instalación.23
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Martínez Cerro B. [autor]. Proyecto Fin De Carrera. [Libro en Internet]. Universitat Politécnica Catalunya; 2011
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CONCLUSIONES: La producción de energía fotovoltaica se realiza de manera limpia, directa y elegante por ende esta tiende a proyectarse como una de las mejores alternativas a nivel mundial para obtener energía eléctrica.
Sabiendo que la generación de energía fotovoltaica trae consigo un sinnúmero de ventajas creemos que todos los países deberían implementar este nuevo sistema ya que gracias a ello se contribuye con la naturaleza y este es además muy rentable en cuanto a lo económico.
Finalmente en nuestro medio se podría implementar este sistema tratando de incentivar a profesionales y a estudiantes que se dirijan hacia este campo ya que a la larga será uno de las tecnologías más comunes y necesarias a ser utilizadas
Precisamente en las comunidades menos desarrolladas es donde mejor pueden desarrollarse este tipo de tecnologías, sin alterar el entorno ni perjudicar la flora y la fauna autóctona de la región, teniendo en cuenta la ubicación y las condiciones del entorno, la implementación de una planta solar fotovoltaica es la mejor solución de compromiso entre la necesidad energética del humano.
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BIBLIOGRAFÍA Blas Martínez D. [autor]. Instalación De Paneles Fotovoltaicos En Bosal S.A. [Libro en Internet].Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Zaragoza.; 2010 – 2011 Felipe Blanch J, López Martínez J. Sistemas Solares Térmicos De Baja Temperatura. Barcelona: Ediciones UPC.1999. Jaume Ribot M. La Energía en el Mundo Moderno. Tomo 1.Barcelona: Editorial Imprimeix; 2001. Martínez Cerro B. [autor]. Proyecto Fin De Carrera. [Libro en Internet]. Universitat Politécnica Catalunya; 2011 Villa Loja A. Energía Fotovoltaica. [Monografías en Internet]. Disponible en: http://www.monografias.com./trabajos61/energías fotovoltaicas/shtml. http://www.energy-spain.com [Pagina principal en internet]. Madrid: Energy Spain Alicante; 2008 [acceso 25 de Julio del 2012]. Energía solar fotovoltaica o Electricidad Solar [aproximadamente en 4 páginas]. Disponible en: http://www.energy-spain.com/energia-solar/energia-solar-fotovoltaica
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ANEXO Anexo Nº01: Diagrama del Sol ................................................................................... 39 Anexo Nº02: Fenómenos que experimenta la radiación solar ..................................... 40 Anexo Nº03: Componentes de una Instalación aislada ............................................... 41 Anexo Nº03: Componentes de una instalación de conexión a red .............................. 42
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Anexo Nº01 Diagrama del Sol
Fuente: http://zaguan.unizar.es/TAZ/EUITIZ/2011/6217/TAZ-PFC-2011-392.pdf Descripción: La corona es la parte exterior de la atmósfera del Sol. Es en ésta región donde aparecen las erupciones solares. Las erupciones solares son inmensas nubes de gas resplandeciente que se forman en la parte superior de la cromosfera. Las regiones externas de la corona se estiran hacia el espacio y consisten en partículas que viajan lentamente alejándose del Sol. La corona se puede ver sólo durante los eclipses totales de Sol.
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Anexo Nº02 Fenómenos que experimenta la radiación solar
Fuente: http://zaguan.unizar.es/TAZ/EUITIZ/2011/6217/TAZ-PFC-2011-392.pdf Descripción: La radiación que llega directamente del sol es la denominada radiación directa y la que previamente es absorbida y difundida por la atmosfera (muy significativa por ejemplo en días nublados) es la radiación difusa.
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Anexo Nº03 Componentes de una Instalación aislada
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/11864/1/file.pdf Descripción: Los sistemas aislados al no estar conectados a la red eléctrica, normalmente están equipados con baterías de acumulación para la energía producida. La acumulación es necesaria, porque el sistema fotovoltaico depende de la insolación captada durante el día, y a menudo la demanda de energía por parte del usuario se concentra en las horas de la tarde y nocturnas.
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Anexo Nº04 Componentes de una instalación de conexión a red
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/11864/1/file.pdf Descripción: A diferencia de los sistemas aislados, este tipo de sistemas no tienen baterías de acumulación para la energía producida por el sistema, ya que la energía producida durante las horas de insolación es canalizada hasta la red eléctrica y la carga es alimentada directamente por la red.
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