Diseño fotovoltaico

CÁLCULO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA UN HOGAR
EN LA LOCALIDAD DE TUPIZA

INDICE
1. Introducción
2. Fundamento teórico de sistemas fotovoltaicos
3. Características de la Localidad de Tupiza
4. Potencia instalada
5. Presupuesto
6. Conclusiones.

1. Introducción
Inicialmente queremos aprovechar de mejor manera los tipos de energía existentes en nuestro medio, paraello trabajaremos en aprovechar la energía solar para dar electricidad segura confiable y sana a un hogar de la localidad de Tupiza en el Departamento de Potosí.
Para lo cual utilizaremos el sistema de paneles fotovoltaicos y diseñaremos toda la instalación justificando en las conclusiones todos los cálculos realizados aplicados sobre todo a cargas de iluminación y algunos artefactos eléctricos deprimera necesidad, dando siempre a conocer el costo de todo el proyecto hasta su ejecución.
2. Fundamentos teóricos
En este punto trataremos de forma resumida explicar los fenómenos físicos por lo cual se puede aprovechar la energía emitida por el sol de esta manera.
2.1. Energía Solar
2.1.1. El sol
Es una masa de materia gaseosa caliente que irradia a una temperatura efectiva de unos6000ºC. De la distribución espectral de la radiación de esta fuente de energía, medida fuera de la atmósfera terrestre, aproximadamente la mitad esta en la región visible del espectro, cerca de la otra región visible del espectro, cerca de la otra región infrarroja y un pequeño porcentaje de la región ultravioleta. El sol esta a una distancia de 149490000 kilómetros de la Tierra, y la constante solar,esto es, la intensidad media de radiación medida fuera de la atmósfera en un plano normal la radiación es aproximadamente 1.94 cal/min. cm3.
2.1.2. Radiación que llega a la Tierra.
La intensidad de la radiación solar que llega a la superficie de las Tierra se reduce por varios factores variables, entre ellos, la absorción de la radiación, en intervalos de longitud de onda específicos, por losgases de la atmósfera, dióxido de carbono, ozono, etc., por el vapor de agua, por la difusión atmosférica por la partículas de polvo, moléculas y gotitas de agua, por reflexión de las nubes y por la inclinación del plano que recibe la radiación respecto de la posición normal de la radiación.

La intensidad de la radiación medida en la superficie de la Tierra varía de 1.6 a 0.
El total de laenergía solar que llega a la Tierra es enorme. Lo EE.UU., por ejemplo, reciben anualmente alrededor de 1500 veces sus demandas de energía total. En un día de sol de verano, la energía que llega al tejado de una casa de tipo medio seria más que suficiente para satisfacer las necesidades de energía de esa casa por 24 hora. En la tabla 1 se dan valores típicos de la radiación que se recibe en la superficiede la Tierra. La figura 2, muestra la cantidad de radiación recibida en superficies orientadas de modo diferente en días claros (latitud 42ºN).
La distribución espectral de la radiación en la superficie de la tierra ha sido extensamente estudiada y se ha propuesto una serie de curvas a modo de patrón, para diferentes masas de aire. La masa de aire, m, se define como la radiación y el espesorcuando el sol esta en el cenit y el observador a nivel del mar. La curva de trazos en la figura 1 muestra la curva patrón propuesta por una masa de aire igual a 2.
La tabla II indica la distribución de energía transmitida en tres intervalos de longitud de onda, para diversas masas de aire, m, y se basa en la constante solar de 1.896 cal/min. cm.

2.2. Paneles fotovoltaicos.- Los panelesfotovoltaicos están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, que significa "luz-electricidad". Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico para transformar la energía del Sol y hacer que una corriente pase entre dos placas con cargas eléctricas opuestas.
Numerosas empresas e instituciones están trabajando para aumentar...