UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERA Y ARQUITECTURAESCUELA DE INGENIERIA MECANICAINTRODUCCION A LAS ENERGIAS RENOVABLES T.ECICLO I-2014ING. Carlos Osmin Pocasangre JimnezPrctica de laboratorio Anlisis y Evaluacin de un sistema fotovoltaico operacionalNOMBRECARNETOrellana Guardado, JaimeOG07005Salguero Ramirez, Marvin Ren SR09040Gonzalez Rubio Marcos GR08001Luna Sanchez, Ivan DaniloLS04013Ponce Reyes, Francisco Javier PR09034CIUDAD UNIVERSITARIA LUNES 02/06/014

ENERGA SOLARLa energa solar es una fuente de energa de origen renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiacin electromagntica procedente del Sol.La radiacin solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la Antigedad, mediante diferentes tecnologas que han ido evolucionando con el tiempo desde su concepcin. En la actualidad, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de captadores como clulas fotovoltaicas, helistatos o colectores trmicos, que pueden transformarla en energa elctrica o trmica. Es una de las llamadas energas renovables o energas limpias, que pueden ayudar a resolver algunos de los problemas ms urgentes que afronta la humanidad.Radiacin directa, difusa y reflejada (Fig.1)La energa solar incidente en una superficie terrestre se manifiesta de tres maneras diferentes: La radiacin directa es, como su propio nombre indica, la que proviene directamente del sol. La radiacin difusa es aquella recibida de la atmsfera como consecuencia de la dispersin de parte de la radiacin del sol en la misma. Esta energa puede suponer aproximadamente un 15% de la radiacin global en los das soleados, pero en los das nublados, en los cuales la radiacin directa es muy baja, la radiacin difusa supone un porcentaje mucho mayor. Por otra parte, las superficies horizontales son las que ms radiacin difusa reciben, ya que "ven" toda la semiesfera celeste, mientras que las superficies verticales solo "ven" la mitad de la semiesfera celeste. La radiacin reflejada es aquella reflejada por la superficie terrestre. La cantidad de radiacin depende del coeficiente de reflexin de la superficie, tambin llamado albedo. Por otra parte, las superficies horizontales no reciben ninguna radiacin reflejada, porque no "ven" superficie terrestre, mientras que las superficies verticales son las que ms reciben.

FIg.1 Esquema que representa todos los tipos de radiacin.La energa solar fotovoltaica consiste en la electricidad obtenida directamente a partir de la radiacin solar mediante un dispositivo semiconductor denominado clula fotovoltaica mostrado en (Fig. 2), o bien mediante una deposicin de metales sobre un sustrato denominada clula solar de pelcula fina.

Fig.2 Celula fotovoltaicaPiranmetrosPiranmetros (solarmetro o actinmetro): Son instrumentos meteorolgicos que miden la irradiacin solar global (directa y difusa) en un plano horizontal. El elemento receptor debe estar horizontal y libremente expuesto al hemisferio celeste, pero debe estar protegido de la irradiacin que regresa del suelo y los alrededores ver Fig. 3Piranmetro fotovoltaico: Estos poseen como elemento sensor una clula fotovoltaica, generalmente de silicio mono cristalino. Las fotoclulas tienen la propiedad de producir corriente elctrica cuando son iluminadas, siendo esta corriente, en condiciones de corto circuito, proporcional a la intensidad de radiacin incidente.

Equipo para instalacin de la Energa solar FotovoltaicaA continuacin se describiran brevemente cada uno de los elementos usados en la prctica.

Regulador de Carga (Fig. 4)El regulador de carga es un elemento que controla el proceso de carga y descarga de los acumuladores fotovoltaicos, cuando stos son necesarios, para evitar problemas de sobrecarga y sobre-descarga en aquellos. En efecto, dado que los acumuladores fotovoltaicos no deben ser sometidos a un proceso de sobrecarga continuo y duradero, que provocara bien daos en los electrodos como resultado de un proceso de corrosin, bien prdida de eficiencia al no utilizarse la energa de la sobrecarga para aumentar la carga de la batera, sino para un proceso de homogeneizacin y estabilizacin del voltaje, el sistema debe contar con un elemento de control que regule dicha sobrecarga para no permitir que sta sobrepase un valor determinado; esta es una de las funciones que realiza el regulador de carga.Para este laboratorio se usara el controlador PWM sencillo para SFA. Como el de la siguiente figura:

Fig.3 Piranometros

Fig. 4. Regulador de carga

Caractersticas de la funcin

1) Equipado con el mcu, controlado artificialmente.

2) equipado con el dispositivo para evitar la sobre carga, la liberacin de ms de, electrnico de corto circuito, ms de carga, la batera de conexin inversamente, de la batera solar de conexin inversamente.

3) La conexin en serie pwm circuito es aplicado para formar los principales circuito de carga, hacer que la prdida de tensin 50% ms bajo que el diodo de circuito de carga, y la eficiencia de carga 3%- 6% ms alto que el non-pwm.

4) El led muestra displyer pilas y bateras de la situacin actual para hacer que el cliente recibe la informacin de las pilas y bateras.

5) El controlador se puede identificar automticamente el voltaje de 6v/12v

Fig. 5 Diagrama de conexionEspecificacionesModeloJc0601/jc1201

tensin nominal6v/12v

fuerte presin de carga7.4/14.8v

equilibrio de carga7.25/14.5v

flotador de carga de presin6.85/13.7v

bajo voltaje5.4v/10.8v

bajo voltaje de recuperar6.5/13v

No& ndash; la corriente de carga& le; 6ma

circuito de carga cada de tensin& le; 0.2v

circuito de descarga de la cada de tensin& le; 0.1v

corriente mxima de carga1a/3a/5a

corriente de carga mxima1a/3a/5a

proteccin del controladorSobrecarga, ms de- de descarga, ms de- actual, corto- circuito, invertida

el modo de cargapwm modo de carga

el uso de elevacin& le; 5500m(more 2000m que debe ser utilizado en menor consumo de energa

temperatura de trabajo- 20& deg; c~55& deg; c

Peso bruto( kg)0.05kg

Peso neto( kg)0.035kg

Tamao del producto( length*width*height)79.5mm*52mm*21.5mm

nivel de proteccinip22

Mdulos FotovoltaicosLos mdulos fotovoltaicos proveen corriente directa a 12 24 Voltios. El modulo utilizado durante el laboratorio es monocristalino compuesto por 72 clulas que mide cada una (12.7 por 12.7) cm. Ver (Fig. 6)

Fig. 6 Modulo FotovoltaicoLa siguiente imagen (Fig.7) muestra las especificaciones a las cuales trabaja el panel fotovoltaico:

Fig.7 Especificaciones tcnicas del panel fotovoltaico utilizado en la prctica de laboratorioInversorEl inversor es el que transforma, a travs de dispositivos electrnicos, la corriente directa a 12 V de la batera en corriente alterna a 120 V. La seal obtenida de salida del inversor puede ser senoidal pura, cuadrada y onda cuadrada modificada mostrada a continuacin.El inversor utilizado durante el laboratorio es el que se muestra en (Fig. 8)Caractersticas1. aparece con una alta fiabilidad y baja tasa de fallos mediante el uso de la avanzada de doble- de la cpu de un solo chip intelectual de control de la tecnologa;2. de onda sinusoidal pura de salida3. Pequeo, la luz y artstica, se han beneficiado de la adopcin de la desbobinador smd de la tecnologa;

Fig.8 Inversor4. ventilador de refrigeracin intelectual es controlado, y su estado de trabajo es controlado por la cpu, que en su mayora aument su servicio de su vida til y ayuda a ahorrar el consumo de energa, mejorar la eficiencia de trabajo y reducir el ruido de trabajo.Aplicaciones para:1. Elctrica solar de generacin de energa;2. Generacin de energa elica;3. En el coche o en- barco de los dispositivos de la serie4. Equipodecomunicacin;5. Industrial sistema de control;6. Pequea fuente de alimentacin del sistema.Tabla 1 Datos TcnicosModeloHls-500w

de entradavoltaje de cc12v o 24v o 48v o 110v

rango de voltajeO 10-15vdc 21-30vdc o 42-60vdc 92-132vdc o

no hay corriente de carga dibujar< 0.8

la eficiencia> 85%

conector de cccables con clips o adaptador para el coche

de salidade voltaje de ca100/110/120 vac o 220/230/240 vac

de potencia continua500w

energa de la oleada1000w

de forma de ondade onda sinusoidal pura

de frecuencia50hz o 60hz

reglamento de ca3%

la proteccinalarma de baja tensin10dc& plusmn; o 0.5v 20.5dc& plusmn; o 1v 44 vdc& plusmn; o 1v 100 vdc& plusmn; 1v

de bajo voltaje de cierre hacia abajo9.5dc& plusmn; o 0.5v 19.5dc& plusmn; o 1v 42 vdc& plusmn; o 1v 96 vdc& plusmn; 5v

ms de cargasalida de cierre

ms de voltaje de cierre hacia abajoO 15.5v 30.5v o 61.2v o 120v

ms de trmicasalida de cierre de forma automtica

fusiblescorto circuito

el medio ambientetemperatura de trabajoEntre-10& deg; cY +50& deg; c

la humedad de trabajo20%~90% rh no- de condensacin

temperatura de almacenamientoEntre-30& deg; cY +70& deg; c

Tamao de la mquina( mm)260x165x85

Tamao del embalaje( mm)307x236x145

el paquetePeso neto( kg)2.46

Peso bruto( kg)3

el modo de embalajecaja de cartn

otrode inicioarranque suave

maneras de enfriamientoventilador de refrigeracin

Acumuladores (Fig. 9)

Fig.9 Acumulador usado en la prctica de laboratorio

Batera para energas renovables.Peso: 23 KgDimensionesLargo: 33.0 CmAlto: 23.8 CmAncho: 17.1 CmCapacidad en Horas5 Horas Rate AH - 7820 Horas Rate AH- 105Voltage: 12 VPiranometrosPiranometro Sky (Fig.10)Estos sensores muy utilizados en campo y fabricados por Skye Instruments, son ideales para su utilizacin con dataloggers de Campbell Scientific.

Fig.10 Piranometro Sky.

Medida de la Radiacin neta

La radiacin neta es un parmetro importante para los estudios de estimacin de la evapotranspiracin (en la estimacin de las necesidades de irrigacin, por ejemplo). Los SP1110 y SKP215 no son adecuados para medir la radiacin neta, pero disponemos de otros sensores especficos para ello, consltenos.Aplicaciones tpicasAplicaciones TipicasP15 Comparacin de las eficiencias fotosintticas de fuentes de luz que difieren en la emisin espectral. Estimacin de derivas de fuentes de radiacin. Diseo de series de luz en invernaderos y las cmaras ambientales. Prediccin de la eficiencia de la actividad fotosinttica en el crecimiento de las plantas, particularmente bajo condiciones de luz fluctuante, como puede ser bajo cobertura foliar. Eleccin de los sitios de plantacin enjardines o de crecimiento en interior.EspecificacionesEspecificaciones

Sensibilidad a la luz entre 350nm y 1100nm Salida 1mV por 100 Wm- Cabezal corregido coseno (errores tpicos de cero entre 0 y 70,