Energía solar fotovoltaica

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Asignatura de solares para el grado medio de electricidad ( posibles apuntes )

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  • Energa solar fotovoltaica Energa solar => Energa procedente del sol se convierte en energa elctrica.

    Generador fotovoltaico constituido por

    Mdulos

    Clulas solares o fotovoltaicas.

    Grados sexagesimales Las coordenadas se expresar en notacin sexagesimal (23 18 36) o decimal (23,31). Para pasar de notacin sexagesimal a decimal

    23 18 36 = 23 + 18/60 + 36/3.600 =23,31

  • Latitud

    Pasar de decimal a sexagesimal 23,31->0,31 60 = 18,60 ->18

    0,60 60 = 36,0->36

    23,31 = 23 18 36

    Coordenadas Geogrficas.

  • Longitud

  • Movimientos de la tierra

  • Movimiento de translacin alrededor del sol, en sentido contrario a las agujas del reloj.

    Sentido de rotacin de la tierra es de Oeste a Este.

    Sol sale por el Este y se pone por el Oeste.

    La distancia del Sol a la tierra no es constante. La distancia mas lejana de la tierra al sol se llama

    afelio (1.017ua) 4 de Julio.

    La distancia mas corta de la tierra al sol se llama perihelio (0.983 ua) 3 de enero.

    Un ao tarda la tierra en dar una vuelta al sol es=> 365 dias, 5 horas, 48 min, 46s

    Un da => 23h, 56min y 4s

  • Declinacin Es el ngulo que forma el plano del ecuador

    de la tierra con el plano de la elptica

  • Coordenadas solares

    Permite situar el sol alrededor del la tierra.

    Se utiliza el concepto de esfera celeste.

  • Coordenadas de la esfera celeste:

    Se refieren a la direccin vertical, arriba tenemos Cenit y abajo Nadir.

    Elevacin solar s: Angulo que forman los rayos del sol con la horizontal. ngulos de 0 a 90.

  • Azimut solar : Angulo formado por el meridiano del sol y meridiano del lugar.

    ngulos de 0 a 180.

  • Angulo o distancia Cenital zs: Angulo complementario a la elevacin solar.

  • Carta solar: Determina las perdidas por sombra que se produce en un generador fotovoltaico.

  • Orientacin Generador fotovoltaico

    Hay que situarlo de manera que la superficie reciban la mayor cantidad de radiacin solar.

    Depende de: Su orientacin, tiempo que se va a utilizar (anual, estaciona, etc), Aplicacin que va a tener (autnomo, conectado a red, etc).

    Orientacin Angulo de Acimut .

    Anulo de inclinacin .

  • Angulo acimut : Angulo que forma la horizontal de la superficie del generador y la direccin Sur.

    Angulos de 0a 90 o de 0 a -90

    El Acimut es optimo para =0

  • Angulo de inclinacin : Angulo que forma la superficie del generador con el plano horizontal. Su valor va de 0 a 90 grados

  • Angulo cenital:

  • Inclinacin optima en funcin de la latitud

  • La superficie debe orientarse hacia el sur si estamos en el hemisferio norte y hacia en norte si estamos en el hemisferio sur.

    Inclinaciones optimasen funcin del ao

  • Radiacin Solar: El sol genera energa mediante reacciones nucleares de fusin. Esta energa recibe el nombre de radiacin solar. La parte que va de 0,4 m (radiacin ultravioleta UV) a 0,78 m

    (radiacin infraroja IR) es la visible.

  • Efectos de la atmosfera sobre la radiacin.

    Reflesin.

    Absorcin.

    Difusin

    Concepto de masa de aire (AM)

    Espesor de la atmosfera terrestre que recorre la radiacin solar directa

    Ejem: Que valor AM corresponde un ngulo cenital de 48,2 => AM=1,5

  • Tipos de radiacin solar sobre la superficie:

    Directa

    Difusa

    Reflejada o albedo.

    La suma de todas las radiaciones recibe el nombre de radiacin global.

  • Irradiancia e irradiacin.

    Irradiancia: Potencia o radiacin incidente por unidad de superficie W/m2

    Irradiacin: Suma de las irradiancias en un periodo de tiempo determinado KWh/m2

    Nota: 1 W.s =1 J (julio)

    1W.h=13600=3,6kJ

    La Irradiancia que genera el Sol: y solo llega 1367 W/m2

    A 1367W/m2 recibe el nombre de constante solar B0

  • G= radiacin global Sin subndice es Irradiancia global. Con subndice irradiacin global.

    el primer subndice: indica el periodo de tiempo:horaria (h), diaria (d), mensual (m) o anual (a). El segundo subndice: indica un valor medio de la irradiacin: valor medio mensual (m) o valor medio anual (a). ejem: Ga (0) Entre parntesis: especifica la orientacin e inclinacin. G(, ), donde es el acimut y la inclinacin Ejem:

  • Radiacin Global sobre una superficie

    Hay bases de datos que almacenan la cantidad de energia que llega a una superficie.

    Se sabe la energia que ha llegado en el pasado y se predice asi el futuro.

    Ejemplo: