Control Panel Solar

MARCO TEORICO

PANELES SOLARES

Los paneles solares están compuestos de silicio, que hoy en día se utiliza en otras cosas, como por ejemplo en las computadoras. El silicio despojado de impurezas es un material ideal para transmitir electrones. Cada átomo tiene espacio para ocho electrones, aunque en estado natural solo llevan cuatro, por lo que tienen espacio para cuatro más. Cuando se chocan, se crea un fuerte vínculo pero no están cargados ni positiva ni negativamente.

Por esta razón, los paneles solares están hechos de silicio mezclado con otros materiales que generan cargas positivas o negativas, como por ejemplo el fósforo que tiene cinco electrones y el boro que tiene tres. Esto es así porque se deben crear cargas positivas y negativas para generar la electricidad. Las placas negativas -con fósforo- y las positivas -con boro- se intercalan en el panel con hilos conductores entre ellos.

A su vez, estos paneles están recubiertos de cristal no reflectante. También tienen un inversor, que transforma la corriente continua generada en corriente alterna.

El sol libera muchas partículas de energía diferentes, pero sólo los fotones son necesarios para generar energía solar. El fotón actúa como un martillo en movimiento, únicamente cuando las placas negativas se colocan de forma particular hacia el sol, por lo que los fotones bombardean esos átomos de silicio y fósforo, rompiendo electrones y liberando algunos.

La electricidad generada por una única célula solar no es mucha, pero unidas todas por los hilos conductores permite generar más energía. Lo que no se utiliza vuelve nuevamente a las placas negativas y el proceso comienza otra vez.

BATERIA

Las baterías quedan severamente afectadas por una carga o descarga incorrecta. El control de la batería tiene como principal función llevar un seguimiento de la profundidad de descarga de la batería y la tensión de la batería con el fin de mantener todos los parámetros de funcionamiento dentro de los valores adecuados para el acumulador.

En las instalaciones solares no se dispone de control sobre la potencia disponible, ya que depende de la radiación solar. Los sistemas de control para la carga de baterías con paneles solares son más complejos que los cargadores de baterías conectados a la red. El sistema de control de una batería lleva un seguimiento de la corriente que entra y sale de la batería para poder gestionar el estado de carga correctamente.

Eficiencia energética de una batería

Cuando una batería se carga o se descarga se producen pérdidas. La cantidad total de energía eléctrica que la batería acumula durante la carga es aproximadamente un 25 % mayor que la energía que da durante la descarga, lo cual significa que tiene una eficiencia del 75 %. Las tasas de carga y descarga altas reducen la eficiencia. Las mayores pérdidas ocurren debido a que el voltaje es más alto durante la carga que durante la descarga. Las baterías que no despiden mucho gas (batería baja en antimonio) y con baja resistencia interna son las más eficientes.

Cuando una batería se carga y descarga parcialmente, su eficiencia energética será aproximadamente del 89 %.

La eficiencia de carga de una batería es casi del 100 % siempre que no llegue a la tensión de gaseo. Cuando se genera gas parte de la carga se usa para descomponer agua en oxígeno e hidrógeno. Los Ah almacenados en las placas se aprovecharán mientras tenga lugar la descarga y los usados para descomponer el agua se perderán.

La eficiencia de carga depende de los factores siguientes:

- Tipo de batería: baja gasificación = alta eficiencia.

- Si una batería se usa en estado parcial de carga y sólo de vez en cuando se carga al 100 %, la eficiencia será más alta que si la batería se recarga al 100 % después de cada descarga.

- Corriente de carga y voltaje. Cuando la batería se carga con altas corrientes y por lo tanto alto voltaje y altas temperaturas, la gasificación comenzará antes y será más intensiva. Esto reducirá la eficiencia de carga y total.

En la práctica la eficiencia de carga tendrá un rango que irá del 80 % al 95 %. Un controlador de la batería debe tener en cuenta la eficiencia de la carga, si no lo hace su lectura será demasiado optimista. Si la eficiencia de carga tiene que ajustarse manualmente es aconsejable inicialmente elegir un valor bajo, por ejemplo del 85 %, y ajustarlo más tarde cuando se adquiera práctica y experiencia.

La batería o acumulador eléctrico es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica, para luego ser usada como fuente de energía, hasta descargarse casi en su totalidad. El ciclo de carga y descarga de la batería puede repetirse un número determinado de veces. Las baterías son una fuente de energía común para muchas aplicaciones en el hogar la industria.

Para nuestro inversor aconsejamos una batería de 12 voltios con un mínimo de 7 amperios. El tiempo de trabajo del inversor, depende, tanto del consumo de energía del aparato que estamos alimentando con el inversor, como de la cantidad de corriente que entregue la batería. Por esta razón entre más amperios tenga la batería, mayor será el tiempo de duración de la carga.

Circuito integrado 555

El circuito integrado 555 /es un circuito integrado de bajo costo y de grandes prestaciones. Inicialmente fue desarrollado por la firma Signetics. Entre sus aplicaciones principales cabe destacar las de multivibrador estable (dos estados metaestables) y monoestable (un estado estable y otro metaestable), detector de impulsos, etcétera Sus características: Este Circuito Integrado (C.I.) es para los experimentadores y aficionados, un dispositivo barato con el cual pueden hacer muchos proyectos. Este temporizador es tan versátil que se puede utilizar para modular una señal en Amplitud Modulada (A.M.)

Está constituido por una combinación de comparadores lineales, flip-flops (biestables digitales), transistor de descarga y excitador de salida. Las tensiones de referencia de los comparadores se establecen en 2/3 V para el primer comparador C1 y en 1/3 V para el segundo comparador C2, por medio del divisor de tensión compuesto por 3 resistores iguales R. En el gráfico se muestra el número de pin con su correspondiente

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