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ENERGIA SOLAR

UNIVALLEIng. Juan Carlos Castillo

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.CAP. I EL SOL Y LA RADIACIN SOLAREl sol:

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.El sol es una esfera gaseosa, formada por helio, hidrgeno y carbono. Se estima que su edad es de 6000 millones de aos.El sol:Desde el sol llega a la tierra (fuera de la atmsfera) una radiacin electromagntica, con una intensidad de C0= 13673,4 % kW/m2Se comporta como un reactor nuclear; transforma la energa nuclear en energa de radiacin, energa que llega a la tierra

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Interaccin de la radiacin solar con la atmsferaENERGIA SOLAR

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Radiacin global:AM0: 1367 W/m AM1: 925 - 1000W/m AM1.5: 840 - 900 W/m AM2: 680 - 700 W/mInteraccin de la radiacin solar con la atmsferaLa distribucin espectral de la radiacin solar incidente se caracteriza mediante un parmetro conocido como: Masa de aire, que indica el espesor relativo de la atmosfera que debe atravesar para llegar a la superficie de la tierra AM = 1/ cos z

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.ENERGIA SOLAR

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.20/21 marzoEquinoccio de otoo = 021/22 diciembreSolsticio de invierno = -23 2720/21 marzoEquinoccio vernal = 021/22 junioSolsticio de verano = 23 270.983 U.A.1.017 U.A.1 U.A.1 U.A.4 abril3 eneroPERIHELIO4 julioAFELIO5 octubrePlano de laeclptica1 U.A. = (149597890500) km 1.496108 km23 2723 2723 2723 27RBITA DE LA TIERRA: LAS ESTACIONESENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.ngulo de declinacin23272327Equinoccio vernalPolo sur celestePolo norte celesteEquinoccio de otooCamino aparente del sol en el plano de la eclpticaSolsticio de inviernoPlano ecuador celestengulo de declinacin MOVIMIENTO ANUAL DEL SOL EN LA BVEDA CELESTEENERGIA SOLAR

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Este diseo corresponde al hemisferio norteENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.Polo Norte celesteCenitTRAYECTORIA APARENTE DEL SOL EN EL CIELO DEL HEMISFERIO NORTESolsticio de veranoTrpico de CapricornioTrpico de CncerEcuador celeste

23 27-23 27EquinocciosEl panel solar debe mirar al ecuador y ser inclinado 10

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.Energa solar trmicaLa energa solar trmica, aprovecha directamente la energa emitida por el solClasificacin energa solar trmicaProceso trmico pasivoProceso trmico activoPermite producir energa sin necesidad de utilizar ningn medio mecnicoEs un proceso totalmente naturalEs utilizada en la climatizacin de ambientes agua caliente sanitariaEs obtenido por una serie de tecnologas que permiten la transformacin del calor obtenido por la radiacin solarSe obtiene calor a media o alta temperatura

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.CAP. II ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

Panel FVENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOL.V.K.I = IL - ID

Caso ideal

Caso realRp: i) la fuga de corriente por la superficie de los bordes de la celda ii) caminos de difusin a lo largo de dislocacionesRs: i) la resistencia de los contactos metlicos con el semiconductor ii) la resistencia ofrecida por las capas semiconductoras de la celda y iii) la resistencia de la rejilla o de metalizacin frontal.ENERGIA SOLAR

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IL: es la corriente foto generada, depende de la iluminacin.ID: corriente de saturacin del diodo

Celdas solares en serie en un modulo solarENERGIA SOLAR

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Efecto de la irradiacin solar en un modulo de cristal de silicioENERGIA SOLAR

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Por aumento de 1 C de temperatura la diferencia de potencia cae 2.2 mVENERGIA SOLAR

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.Energa de salida independiente por modulo WhEl calculo aproximado de cuanta energa Wh puede producir un modulo aislado, es dado por la siguiente formula

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.POTENCIA MDULOS FOTOVOLTAICOS

Se refiere a la potencia pico que puede producir el modulo FV bajo condiciones estandar Las condiciones estandar se refiere a: 1 kW/m2 de radiacion solar (1 PSH)a una temperatura de 25 CY una masa de aire de 1.5 ENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.Instalaciones aisladas de RED

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Para suministrar la misma claridad, la lmpara fluores-cente gasta menos energa que la lmpara incandescente.Lmpara incandescente Lmpara fluorescenteLmparas fluorescentes compactasENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.Sepuedeconstruirminiredeselctricasenzonasruralesdondelapoblacinseencuentrarelativamenteconcentradaenpoblados,villasocomunidades.

Estoesposiblerealizarutilizandopequeascentralessolaresodeformaconjuntaconotrostiposdetecnologa.

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.EDIFICACIONES FOTOVOLTAICAS CONECTADAS A LA RED PBLICA

1Paneles Fotovoltaicos 2Inversor CC/CA3Red elctrica 4ElectrodomsticosEl soporte de los paneles fotovoltaicos son las ventanas, los techos o las fachadas de las edificaciones.No hay necesidad de utilizar bateras.Adems de ser consumidoras, las edificaciones tambin se convierten en productoras de energa elctricaENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.OTRAS APLICACIONES DE LA TECNOLOGA SOLAR FOTOVOLTAICA

Sistema de desinfeccin de aguaSistemas de iluminacin pblicaMuchasotrasaplicacionessurgendaadaenreastanimportantescomolasestacionesdetratamientoydepuracindeaguasdeconsumooresiduales,enlossistemasdecontroldeparmetrosmedioambientales,enladesalinizacindeaguademar,etc.ENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.POTENCIAL DE APLICACIONES PRODUCTIVAS

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POTENCIAL DE APLICACIONES PRODUCTIVASENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.SISTEMAS DE BOMBEO DE AGUAUtilizando la tecnologa fotovoltaica es posible extraer agua del subsuelo para almacenarla y utilizarla en el consumo humano, la horticultura, la irrigacino la pecuaria.

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.CONCEPTOS BSICOS: INSTALACIN FOTOVOLTAICA

GENERADOR FOTOVOLTAICO Mdulo(s) fotovoltaico(s)+ Estructura de soportACUMULADOR Batera Pb-Acido, depsito de agua en sistemas de bombeoACONDICIONAMIENTO DE POTENCIA Regulador de carga de batera Convertidor DC/AC (inversor)EQUIPOS DE CONSUMO Lmparas DC o AC, radio, TV, bomba de agua, ...ENERGIA SOLAR

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BATERIASENERGIA SOLAR

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CONTROLADORES DE CARGAENERGIA SOLAR

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CONTROLADORES DE CARGAENERGIA SOLAR

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Ing. Juan Carlos Castillo Z.INVERSORES DC/ACLa seal electrica que suministra los paneles FV. Es en tension continuaEst debe ser acondicionada para permitir el acople con la red elctrica.El equipo de acondicionamiento de potencia inversor, realiza la conversin de continua a alterna cumpliendo con requisitos de:Tensin eficazFrecuenciaDistorsin armnicaEficiencia y rendimientoENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.CARACTERISTICAS DE UN INVERSOR CONVENCIONALParmetros a partir de ficha tcnica:

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Tipos de inversoresENERGIA SOLAR

Ing. Juan Carlos Castillo Z.FUNCIONAMIENTO EN ISLA

Proteccin de funcionamiento frente a modo isla

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