UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESI

III

QAAQQ

FACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA QUIMICA

DOCENTE: ING. JESUS GONGORA BELTRANESTUDIANTE: UNIV. JESSICA LIZETH CHOOLNER CHOOLNER

PANEL FOTOVOLTAICOPANEL SOLAR FOTOVOLTAICOLos paneles solares fotovoltaicos son dispositivos que aprovechan la energa que nos llega a la tierra en forma de luz solar. Las celdas solares son el componente base de los paneles solares fotovoltaicos debido a que estos captan los rayos solares y los transforman en electricidad. COMPONENTES DE UN SISTEMA SOLAR ELCTRICOPaneles solares Es el corazn del sistema solar elctrico. Hay varios tipos. Casi siempre, a mayor energa del Sol se genera mayor cantidad de electricidad. La mayor parte de paneles estn diseados para producir energa de 14 a 18 voltios. Pueden trabajar varios paneles a la vez:En serie: Como se aprecia en la imagen para generar alto voltaje, tpicamente de 24 v 48 v. En paralelo: Cuyo sistema permite ms carga (Watts) en bajo voltaje.BaterasLa generacin fotovoltaica se realiza durante las horas de sol, y se almacena en acumuladores o bateras para fcilmente desde aqu se suministre la energa a las necesidades demandadas principalmente en las noches.

Controladores Tambin conocidos como reguladores. Dispositivos electrnicos que preservan la vida de las bateras, evitan las sobrecargas (gasificacin) y sobre descargas (cruce de celdas) y protegen a las cargas y al sistema en general de los cortocircuitos. Debe ofrecer la posibilidad de manipular el estado del sistema mediante indicadores de corriente, mostrando el estado de carga de la batera, con un bajo consumo propio, entre otros. Su nombre lo dice controla.Inversores DC-ACUn sistema fotovoltaico genera corriente continua (12, 24, 48VDC), pero muchos equipos requieren corriente alterna (CA, 220V, 60hz), es por ello que se emplean inversores que son unos dispositivos electrnicos que convierten la tensin continua de entrada (12V, 24V) en tensin alterna. Tambin se emplean conversores DC/DC, para acoplar diferentes voltajes DC.Aparatos elctricosLa mayor parte del sistema solar funcionar a voltaje bastante bajo - 12 voltios o 24 voltios comnmente. A menos que se requiera otro sistema de instalacin que es factible de acuerdo a las necesidades.Mucho de los equipos a usarse estn disponible para ejecutarse desde una fuente de 12 voltios: bombillas, neveras, hornos, calderas, tostadores, cafeteras, secadores de pelo, productos de limpieza, televisores, radios, lavadoras. Desde una fuente de 12 voltios, tambin puede cargarse artculos porttiles como reproductores de MP3 y telfonos mviles.

PREPARACION GENERALLugar de instalacinLa energa que recibimos del Sol es ms que suficiente para cubrir toda la demanda energtica. Recibimos 10,000 veces el actual consumo de energa en el mundo, pero qu pasa en los lugares de poca disponibilidad de Sol o en pocas de largos das de invierno con un cielo lluvioso u opaco por motivos climatolgicos; el proyecto en mencin tendra problemas de disponibilidad de los rayos solares. Por lo tanto, es supremamente importante tener claro los conceptos de Irradiancia e Irradiacin. La irradiancin solar en Latinoamrica es excelente como en Holanda. La fluctuacin por estaciones es mucho menor que la de las regiones nrdicas. Por ejemplo, la irradiacin promedio en invierno puede ser tan baja como 0,5 kWh-m2/da mientras que en el verano puede darse valores encima de 5 kWh-m2/da (caso Per).As como este corto comentario es importante tener presente los conceptos generales de inclinacin y orientacin del Sol y Latitud del lugar. Pero no te preocupes, estos detalles estn quedando atrs en mencin porque las nuevas pelculas o celdas solares van mejorando en cuanto a sensibilidad y captacin de energa. Recordemos adems las sales fundentes hoy apoyan a la ausencia del Sol para acumular energa.CONSTRUCCION DE LOS PANELESNumero de panelesDatos: Para 0,706 KWatts/h/d de consumo (solicitud planteada por la familia) Disponible: 100 Celdas monocristalinas de 0,5 volt, 3,0 Amp, de tamao 3 x 6. Factibilidad de tamao de panel: Para 30 celdas por panel (10 celdas reserva), medidas 3 x 6. Lugar disponible: 5,5 horas/da de radiacin solar (mnimo: 4,5 KWh-m2/da).Clculo de paneles (datos importantes):

Medida de cada celda 0,5 volt x 3,0 Amp = 1,5 Watts Voltaje de cada panel 30 celdas x 0,5 volt = 15,0 volt Potencia de cada panel 15,0 volt x 3,0 Amp = 45,0 Watts Energa por panel 45,0 Watts x 5,5 hr/da = 247,5 Wh/panel Paneles requerido 706 Wh / 247,5 Wh/panel = 3 paneles aprox.Dimensionamiento de panelesSe trabajar con el diseo de 3 columnas de 10 filas cada columna; es decir 10 celdas por columna total 30 celdas por panel. Para tres paneles se requieren 90 celdas solares.Ancho: Se conserva de espacio entre columnas y 1,0 pulg de espacio en ambos lados extremos de las columnas.Alto: De igual manera se conserva espacio entre celdas en las columnas y 1 extremos superior e inferior.Con estas medidas sugerimos un substrato o tablero donde deben permanecer las 30 celdas de acuerdo a criterio y prctica. La base est sugerida. Tener en cuenta de todas maneras que: Las celdas se unen (soldadura) sobre un tablero llamado substrato exactamente conservando las medidas del conjunto de celdas ya unidas y los espacios indicados. La caja donde se coloca el substrato con las celdas unidas (llamado tambin respaldo) obviamente es de mayor tamao de tal manera que encaje preciso especialmente a los costados de las columnas. Los espacios arriba y/o abajo son mayores para ubicar los cables terminales, permitir los orificios pero cuidando su exceso para que no quede vaco intil. Lo importante es que el substrato, con el juego de celdas conectadas o soldadas entre s encajen precisamente. Por ello tener muy en cuenta los datos. Papel, lpiz y poco de nmeros.Herramientas e instrumentos

Materiales

INSTALACION ELECTRICA DE LOS PANELES

MANEJO DE CELDASLa forma ms comn de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce una diferencia del fotovoltaje o del potencial entre las capas. Este voltaje es capaz de conducir una corriente a travs de un circuito externo de modo de producir trabajo til.Cada celda solar consta de una placa de vidrio que permite ingresar la luz, pero protege a los semiconductores en la celda de los elementos. Tiene plancha delgadsima (hasta 1 mm) de semiconductores tipo n y tipo p.El tipo n tiene una concentracin de electrones mucho ms alta que la del tipo p, y ambos estn contaminados a propsito con tomos de otros elementos como el boro y el galio. Tiene tambin otras dos capas que rodean a la plancha de semiconductores, que actan como un conductor de electrones entre las dos capas de semiconductores. Finalmente, otra capa anti-reflectiva entre la placa de vidrio y el semiconductor, para minimizar la prdida de luz por reflejo.Pruebas de potenciaColocar la Celda perpendicular a los rayos del Sol. El lado positivo de la Celda yace sobre la plancha de cobre-probadora. La cara negativa est mirando al Sol para hacer uso el multmetro en la forma que vemos en esta foto. Es importante este tes-teo para detectar alguna avera invisible por don-de no cumple el paso de corriente elctrica. Ma-yormente sucede que en uno de los seis puntos del lado positivo donde se ha soldado la cinta, se haya desoldado.Obviamente se puede corroborar con la medicin de su Amperaje, porque una Celda rota en dos, puede indicar el mismo voltaje pero el Amperaje va a ser menor que cuando esta sin avera.Unin de celdasVimos que cada placa tiene dos tiras o cintas pestaas conductores de energa que estn ya situadas en la cara negativa. Tambin en el lado positivo estn los seis puntos rectngulos blancos. Se coloca la Celda con el lado negativo sobre la mesa de trabajo; es el lado azul. Estaremos mirando entonces el lado positivo de la Celda, observando los seis puntos rectngulos. Color plomizo. De esta manera se colocan dos placas para empezar a soldar. Las cintas de la primera placa ahora se ubican sobre el lado positivo de la segunda placa o la segunda Celda. All en los seis puntos de la segunda placa procedemos a soldar las cintas usando el fundente lquido, la soldadura de estao en la punta del cautn elctrico que para esto est graduado a temperatura en aprox. 400C. As en cada placa, limpiando continuamente la punta del cautn en la viruta metlica y una esponja hmeda si es necesario. Soldar la cinta en cada uno de los puntos rectangulares es un arte que necesita bastante prctica a fin de no malgastar estao ni tiempo.Es bueno indicar que durante esta operacin se debe usar obligatoriamente un respirador, gafas de seguridad y guantes de tela. Obligatoriamente hacer este trabajo pisado sobre maderas o sobre un piso normal de madera o alfombras de caucho delgadas. Terminado de soldar en esta segunda placa, colocaremos una tercera para hacer lo mismo que en la segunda. No olvidemos en dejar aproximadamente de espacio entre placa y placa. Concluido hasta la dcima Celda o placa, las celdas cuidadosamente alineadas deben quedar como se aprecia en la foto.Algunos fabricantes usan tableros qua porque durante la soldadura suele curvearse la columna dando un aspecto poco presentable. Finalmente, terminado de hacer lo mismo con las otras celdas tendremos tres columnas con 10 Celdas cada una haciendo como hemos previsto total 30 celdas siempre cuidando el orden de Circuito en Serie. Cuidado. Es muy recomendable hacer uso continuo de su multmetro. Verificar el real pas de corriente, voltaje tanto a las celdas como al grupo de celdas antes de proseguir con el armado del panel solar.Terminado y volteado del set de celdasUna vez que han concluido con soldar o unir todas las celdas en tres columnas, stas se voltean para que la caras soldadas (positivas) permanezcan de espaldas y el lado azul (negativo) estn expuestos al ambiente. Esta operacin se hace sobre el sustrato o madera contraplacada perfecta-mente bien ubicado porque en su conjunto as ingresar a su caja final del panel.La idea es no perder el fundamento del Circuito en Serie. Estamos tomados de las manos lateralmente uno en cada costado. Aqu tambin se hacen los conductos (huecos) por donde irn los terminales de cintas hacia la cajita de distribucin final. Est en la parte posterior del Panel. Lo dems es trabajo de campo usando la lgica para aceptar un nuevo grupo de Paneles Solar.

ESTUDIANTE: UNIV. JESSICA LIZETH CHOOLNER CHOOLNER