Diseño de sistemas fotovoltaicos

DISEÑO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Introducción a la Energía Solar. Conceptos Generales.

• Energía: Es la capacidad de realizar un trabajo.

E=P*t  🡺 E=Energía, P=Potencia, t=Tiempo

• Energía Eléctrica: Está basada en la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos.
• Energía Solar: Energía renovable procedente del sol, en forma de radiación electromagnética (luz visible, infrarroja, ultravioleta, etc…).
• Energía Solar Fotovoltaica: Consiste en la transformación directa de la energía solar en eléctrica.
• Radiación Solar Directa (Rad. Dir.): Es la que llega de forma directa desde el sol, no interactúa con ningún elemento que cambie su dirección o disminuya su potencia.
• Radiación Solar Difusa (Rad. Dif.): Es aquella que ha sido modificada por circunstancias que afectan la dirección y sobre todo la potencia. Por ejemplo; las nubes, polvo, etc.
• Radiación Solar Reflejada (Rad. Ref.): Es la que procede de la reflexión desde lagos, mares, etc.
• Radiación Global (Rad. Glo.): Es la radiación total recibida.

Rad.Glo. = Rad.Dir+Rad.Dif+Rad.Ref

• Piranómetro: Instrumento meteorológico utilizado para medir de manera muy precisa la radiación solar.

Instalación Fotovoltaica.

Definición: La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, o bien mediante una deposición de metales sobre un sustrato denominada célula solar de película fina.

Se rige por el reglamento electrotécnico de baja tensión (REBT), en el instructivo ITC-BT-40.

        Clasificación Según tipo de conexión:

• Instalación generadora aislada (OFF Grid), totalmente aislada o desconectada de la red eléctrica. Se utiliza en instalaciones receptoras tales como, alumbrado público, bombeo de agua, electrificación rural, señalizaciones, etc. Ideal en situaciones donde la red eléctrica es muy poco fiable.
• Instalación generadora asistida (ON Grid), están asistidas por un generador eléctrico o por la red eléctrica. No permite verter el excedente de energía hacia la red. Como instalaciones receptoras residencias, comercios, etc. Este tipo de instalación tiene el problema que si falla la fuente que la asiste se para el sistema fotovoltaico.

Se necesita un sistema de interconexión de red que impida el acoplamiento simultaneo de las dos fuentes de alimentación.

• Instalación generadora interconectada, parque fotovoltaico que está interconectado a la red eléctrica. No posee instalaciones receptoras asociadas, se vierte a la red de distribución a través de un transformador.
• Instalación generadora interconectada con receptoras, variante de la ON Grid que permite verter el excedente de energía a la red. Instalaciones receptoras de tipo residencial y comercial. 

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        Principales Componentes:

• Módulo fotovoltaico (MFV), Los paneles o módulos fotovoltaicos (placas fotovoltaicas) llamados comúnmente paneles o placas solares, están formados por un conjunto de células fotovoltaicas que producen electricidad a partir de la luz solar que inciden sobre ellos mediante el efecto fotoeléctrico.

Los módulos actuales aprovechan la luz visible un 44%, infrarroja un 44% y la ultravioleta 2%.

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    Símbolo:

• Inversor, es un convertidor DC/AC encargado de convertir la corriente continua generada por los MFV en corriente alterna, manteniendo los valores de voltaje y frecuencia de conexión a red eléctrica.

Los inversores actuales tienen dispositivos internos que permiten utilizar primero la energía proveniente del sistema fotovoltaico (SFV), antes que la proveniente de la red. No es necesario añadir dispositivos de bloqueo adicional.

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