Celdas fotovoltaicas
Páginas: 19 (4726 palabras)
Publicado: 21 de septiembre de 2010
CAPÌTULO 1 - FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
1.1 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
Un sistema fotovoltaico es el conjunto de dispositivos cuya función es transformar la energía solar directamente en energía eléctrica, acondicionando esta última a los requerimientos de una aplicación determinada.
Consta principalmente de los siguientes elementos:
1) Arreglos de módulos deceldas solares.
2) Estructura y cimientos del arreglo.
3) Reguladores de voltaje y otros controles.
4) Baterías de almacenamiento eléctrico y recinto para ellas.
5) Un inversor de corriente CD/CA o un rectificador CA/CD.
6) Instrumentos.
7) Cables e interruptores.
8) Cercado de seguridad, sin incluir las cargas eléctricas.
Un sistema fotovoltaico no siempre consta de la totalidad de loselementos arriba mencionados. Puede prescindir de uno o más de éstos, dependiendo del tipo y tamaño de las cargas a alimentar, el tiempo, hora y época de operación y la naturaleza de los recursos energéticos disponibles en el lugar de instalación.
1.2 FUNCIONAMIENTO DE LA TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA.
En un sistema típico, el proceso de funcionamiento es el siguiente: la luz solar incide sobre lasuperficie del arreglo fotovoltaico, donde es trasformada en energía eléctrica de corriente directa por las celdas solares; esta energía es recogida y conducida hasta un controlador de carga, el cual tiene la función de enviar toda o parte de esta energía hasta el banco de baterías (Sistema Fotovoltaico Autónomo), o al inversor.
En algunos diseños, parte de esta energía es enviadadirectamente a las cargas.
Cuando tenemos un Sistema Fotovoltaico Conectado a la Red Eléctrica el generador fotovoltaico capta la radiación solar y la transforma en energía eléctrica, que en lugar de ser almacenada en baterías, como en los Sistemas Autónomos, se puede utilizar directamente en el consumo o entregarla a la red eléctrica de distribución. Estas dos funciones las realiza un inversor decorriente directa a corriente alterna especialmente diseñado para esta aplicación.
Un Sistema Fotovoltaico Conectado a la Red consiste básicamente en un generador fotovoltaico acoplado a un inversor que opera en paralelo con la red eléctrica convencional. El concepto de inyección a red tiene un amplio margen de aplicaciones, desde pequeños sistemas de pocos kilowatt pico (kWp) de potencia instaladahasta centrales de varios mega watt pico (MWp).
a) Sistema fotovoltaico conectado a la red de distribución.
1.2.1 COMPONENTES QUE FORMAN PARTE DE LA INSTALACIÓN.
1.2.1.1 PANELES O MODULOS FOTOVOLTAICOS.
La transformación directa de la energía solar en energía eléctrica se realiza en un equipo llamado módulo o panel fotovoltaico. Los módulos o paneles solares son placas rectangularesformadas por un conjunto de celdas fotovoltaicas protegidas por un marco de vidrio y aluminio anodizado.
.
1.2.1.1.1 CELDAS FOTOVOLTAICAS.
Una celda fotovoltaica es el componente que capta la energía contenida en la radiación solar y la transforma en una corriente eléctrica, basado en el efecto fotovoltaico que produce una corriente eléctrica cuando la luz incide sobre algunos materiales.Las celdas fotovoltaicas son hechas principalmente de un grupo de minerales semiconductores, de los cuales el silicio, es el más usado. El silicio se encuentra abundantemente en todo el mundo porque es un componente mineral de la arena. Sin embargo, tiene que ser de alta pureza para lograr el efecto fotovoltaico, lo cual encarece el proceso de la producción de las celdas fotovoltaicas.1.2.1.1.2 MARCO DE VIDRIO Y ALUMINIO.
Este tiene la función principal de soportar mecánicamente a las celdas fotovoltaicas y de protegerlas de los efectos degradantes de la intemperie, por ejemplo: humedad y polvo. Todo el conjunto de celdas fotovoltaicas y sus conexiones internas se encuentra completamente aislado del exterior por medio de dos cubiertas, una frontal de vidrio de alta resistencia...
1.1 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
Un sistema fotovoltaico es el conjunto de dispositivos cuya función es transformar la energía solar directamente en energía eléctrica, acondicionando esta última a los requerimientos de una aplicación determinada.
Consta principalmente de los siguientes elementos:
1) Arreglos de módulos deceldas solares.
2) Estructura y cimientos del arreglo.
3) Reguladores de voltaje y otros controles.
4) Baterías de almacenamiento eléctrico y recinto para ellas.
5) Un inversor de corriente CD/CA o un rectificador CA/CD.
6) Instrumentos.
7) Cables e interruptores.
8) Cercado de seguridad, sin incluir las cargas eléctricas.
Un sistema fotovoltaico no siempre consta de la totalidad de loselementos arriba mencionados. Puede prescindir de uno o más de éstos, dependiendo del tipo y tamaño de las cargas a alimentar, el tiempo, hora y época de operación y la naturaleza de los recursos energéticos disponibles en el lugar de instalación.
1.2 FUNCIONAMIENTO DE LA TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA.
En un sistema típico, el proceso de funcionamiento es el siguiente: la luz solar incide sobre lasuperficie del arreglo fotovoltaico, donde es trasformada en energía eléctrica de corriente directa por las celdas solares; esta energía es recogida y conducida hasta un controlador de carga, el cual tiene la función de enviar toda o parte de esta energía hasta el banco de baterías (Sistema Fotovoltaico Autónomo), o al inversor.
En algunos diseños, parte de esta energía es enviadadirectamente a las cargas.
Cuando tenemos un Sistema Fotovoltaico Conectado a la Red Eléctrica el generador fotovoltaico capta la radiación solar y la transforma en energía eléctrica, que en lugar de ser almacenada en baterías, como en los Sistemas Autónomos, se puede utilizar directamente en el consumo o entregarla a la red eléctrica de distribución. Estas dos funciones las realiza un inversor decorriente directa a corriente alterna especialmente diseñado para esta aplicación.
Un Sistema Fotovoltaico Conectado a la Red consiste básicamente en un generador fotovoltaico acoplado a un inversor que opera en paralelo con la red eléctrica convencional. El concepto de inyección a red tiene un amplio margen de aplicaciones, desde pequeños sistemas de pocos kilowatt pico (kWp) de potencia instaladahasta centrales de varios mega watt pico (MWp).
a) Sistema fotovoltaico conectado a la red de distribución.
1.2.1 COMPONENTES QUE FORMAN PARTE DE LA INSTALACIÓN.
1.2.1.1 PANELES O MODULOS FOTOVOLTAICOS.
La transformación directa de la energía solar en energía eléctrica se realiza en un equipo llamado módulo o panel fotovoltaico. Los módulos o paneles solares son placas rectangularesformadas por un conjunto de celdas fotovoltaicas protegidas por un marco de vidrio y aluminio anodizado.
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1.2.1.1.1 CELDAS FOTOVOLTAICAS.
Una celda fotovoltaica es el componente que capta la energía contenida en la radiación solar y la transforma en una corriente eléctrica, basado en el efecto fotovoltaico que produce una corriente eléctrica cuando la luz incide sobre algunos materiales.Las celdas fotovoltaicas son hechas principalmente de un grupo de minerales semiconductores, de los cuales el silicio, es el más usado. El silicio se encuentra abundantemente en todo el mundo porque es un componente mineral de la arena. Sin embargo, tiene que ser de alta pureza para lograr el efecto fotovoltaico, lo cual encarece el proceso de la producción de las celdas fotovoltaicas.1.2.1.1.2 MARCO DE VIDRIO Y ALUMINIO.
Este tiene la función principal de soportar mecánicamente a las celdas fotovoltaicas y de protegerlas de los efectos degradantes de la intemperie, por ejemplo: humedad y polvo. Todo el conjunto de celdas fotovoltaicas y sus conexiones internas se encuentra completamente aislado del exterior por medio de dos cubiertas, una frontal de vidrio de alta resistencia...
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