AGROECOLOGIA

ENERGÍA SOLAR

obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.

La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionando con el tiempo desde su concepción. En la actualidad, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, que pueden transformarla en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que pueden ayudar a resolver algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad.

La Tierra recibe 174 peta vatios de radiación solar entrante (insolación) desde la capa más alta de la atmósfera.6 Aproximadamente el 30% regresa al espacio, mientras que las nubes, los océanos y las masas terrestres absorben la restante. El espectro electromagnético de la luz solar en la superficie terrestre lo ocupa principalmente la luz visible y los rangos de infrarrojos con una pequeña parte de radiación ultravioleta.

La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. En condiciones de radiación aceptables, la potencia equivale aproximadamente a 1000 W/m² en la superficie terrestre. Esta potencia se denomina irradiación. Nótese que en términos globales prácticamente toda la radiación recibida es remitida al espacio (de lo contrario se produciría un calentamiento abrupto). Sin embargo, existe una diferencia notable entre la radiación recibida y la emitida.

La radiación es aprovechable en sus componentes directos y difusos, o en la suma de ambos. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La bóveda celeste diurna emite la radiación difusa debido a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.

ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Los sistemas foto térmicos convierten la radiación solar en calor y lo transfieren a un fluido de trabajo. El calor se usa entonces para calentar edificios, agua, mover turbinas para generar electricidad, secar granos o destruir desechos peligrosos. Los Colectores Térmicos Solares se dividen en tres categorías:

• Colectores de baja temperatura. Proveen calor útil a temperaturas menores de 65 °C mediante absorbe dores metálicos o no metálicos para aplicaciones tales como calentamiento de piscinas, calentamiento doméstico de agua para baño y, en general, para todas aquellas actividades industriales en las que el calor de proceso no es mayor de 60 °C, por ejemplo la pasteurización, el lavado textil, etc.

• Colectores de temperatura media. Son los dispositivos que concentran la radiación solar para entregar calor útil a mayor temperatura, usualmente entre los 100 y 300 °C. En esta categoría se tiene a los concentradores estacionarios y a los canales parabólicos, todos ellos efectúan la concentración mediante espejos dirigidos hacia un receptor de menor tamaño. Tienen el inconveniente de trabajar solamente con la componente directa de la radiación solar por lo que su utilización queda restringida a zonas de alta insolación.

• Colectores de alta temperatura. Existen en tres tipos diferentes: los colectores de plato parabólico, la nueva generación de canal parabólico y los sistemas de torre central. Operan a temperaturas superiores a los 500 °C y se usan para generar electricidad (electricidad termo solar) y transmitirla a la red eléctrica; en algunos países estos sistemas son operados por productores independientes y se instalan en regiones donde las posibilidades de días nublados son remotas o escasas.

GENERADOR ELÉCTRICO SOLAR IHS 920 R

Los generadores eléctricos solares transforman directamente la radiación solaren energía eléctrica permitiendo abastecer una amplia variedad de consumos. La energía producida (corriente continua) por los módulos fotovoltaicos, es controlada por un regulador de carga y acumulada en baterías. Posteriormente, si se requiere disponer de corriente alterna, puede ser transformada en corriente alterna (220Vca)por un inversor de DC/AC. El sistema funciona como única fuente de provisión eléctrica o conformando sistemas híbridos con otras fuentes, como por ejemplo con grupos electrógenos, en cuyo caso se reemplaza el inversor por un inversor-cargador para aprovechar los excedentes de energía durante la operación del grupo. El inversor o inversor-cargador a utilizar dependerá de las características eléctricas de las cargas y sus modalidades de uso.

DIAGRAMA GENERAL

COMPONENTES

Cantidad Detalle

4 Módulo Fotovoltaico KS60T

1 Regulador de Carga SC40

1 Estructura Soporte GS8 343

4 Bulón de anclaje

1 Caja de conexión C21M

MODULO FOTOVOLTAICO KS60T

Fabricados en base a celdas fotovoltaicas de silicio poli cristalino de alta eficiencia. Para protegerlas de los agentes atmosféricos y aislarlas eléctricamente, las celdas son encapsuladas con material plástico EVA ( etil -vinil-acetato) estable a la radiación ultravioleta. El frente expuesto al sol es de vidrio templado de alta transparencia (bajo contenido de hierro) y de 4 mm de espesor, lo que le otorga una mayor resistencia al impacto. La cara posterior es de TPE, una lámina plástica compuesta de elevada resistencia mecánica y eléctrica. El marco de aluminio anodizado asegura la rigidez estructural y facilita su instalación. La caja de conexiones fijada a la cara posterior permite la. Interconexión con los otros componentes del sistema. Largo x Ancho x Espesor (mm) 1420x343x36 - Peso 7,25 Kg - Potencia Nominal (PN) 60 W - Tensión a PN 17,4 V - Corriente a PN 3,45 A

USOS y ALCANCES DEL SISTEMA

El sistema Generador Eléctrico Solar IHS 920R es apto para abastecer los siguiente equipos :

Iluminación, Televisión, Radio, Comunicación, Computación, Bomba de Agua y Heladera o Freezer

(solo para generadores eléctricos solares de mayor capacidad , consultar otros modelos) por más

de 20 años, sin combustibles, sin ruidos y con bajo mantenimiento .

EJEMPLO DE CAPACIDAD DE ABASTECIMIENTO

Generan suficiente energía para abastecer todos estos consumos diariamente :

Iluminación (lámparas bajo consumo) : 18 horas/día

TV. Color: 4 horas/día

Antena Satelital: 2 horas/día

Video o DVD: 2 horas/día

Equipo de Audio: 2 horas/día

Computadora Portátil: 2 horas/día

Equipo de Comunicación: 1 horas/día En los casos que el tipo de consumo difiera de los indicados anteriormente consultar para determinar si el equipo es adecuado o no para tal fin

2. Coste de la energía eléctrica: Las compañías eléctricas utilizan unos sistemas de tarificación tan complejos que realmente no se sabe muchas veces lo que nos está costando. Penalizan picos de consumo, cargan más en horas de mayor consumo y penalizan el factor de potencia entre otras cosas. Para calcular el coste exacto dividimos el número de kwh consumidos en un mes entre el importe total de la factura eléctrica. Si hacemos este cálculo en España obtendremos un coste de unos US $ 0,19 por kWh con las últimas subidas. Pero nuestros análisis en diferentes países indican que muchos segmentos de la población están pagando entre US $ 0,30 y 0,38 por kWh, y en algún caso hemos encontrado costes de US S 0.59 por kWh cuando lo suministran generadoras privadas. Si por problemas con la red tenemos que usar plantas eléctricas el coste es mucho mayor, pues una planta a plena capacidad obtiene energía con unos costes de US $ 50 - 65 por kWh, pero nunca utilizaremos esa energía completamente así que los costes serán mucho mayores.

3. Eficiencia energética de los equipos: Los equipos baratos consumen mucha energía y los costes de los que se usan con frecuencia son desproporcionadamente altos. Según nuestros cálculos en la mayoría de los casos lo más rentable de todo es eliminar esos equipos de mayor consumo cuanto antes. Veamos un ejemplo: Un equipo de aire acondicionado convencional puede tener una potencia de 1.800 vatios en las aplicaciones domésticas mientras que las tecnologías más eficientes pueden andar por 500 vatios. Como consecuencia de todo ello, un proyecto de energía solar fotovoltaica solamente es viable si trabajamos de forma simultánea tanto en eficiencia energética como en la construcción de nuestro sistema fotovoltaico.

4. Escalabilidad con sistemas híbridos: Si bien como hemos visto la rentabilidad de un proyecto fotovoltaico depende sobre todo de los costes locales de la energía, actualmente es ya muy interesante ir invirtiendo paulatinamente en energía fotovoltaica construyendo sistemas híbridos. Si utilizamos paneles fotovoltaicos de calidad y a buen precio, e invertimos también en baterías de plomo ácido de placa tubular iremos consiguiendo ahorrar energía con inversiones moderadas. Este sistema es bastante complejo ya que no es tan sencillo equilibrar la instalación, pero es una magnífica inversión si tenemos tejado suficiente para colocar paneles solares.

¿Qué cálculos tenemos que hacer para estudiar la rentabilidad de nuestro proyecto?

Para calcular la rentabilidad

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