Energía solar fotovoltaica

ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

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LA CONSTANTE SOLAR
“Irradiancia espectral proveniente del sol que incide sobre la unidad de superficie expuesta perpendicularmente a los rayos solares fuera de la atmósfera terrestre” Varía ligeramente a lo largo del año, aunque se considera siempre:

Io = 1367 W/m2

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RADIACIÓN SOLAR

•Irradiancia solar (I)
Energía incidente por unidad de tiempo (potencia) sobre la unidad de superficie (W/m2)

• Irradiación o Radiación solar (H)
Energía incidente sobre la unidad de superficie (J/m2) ó (Wh/m2) obtenida integrando la irradiancia durante un cierto periodo de tiempo

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COMPONENTES DE LA RADIACIÓN SOLAR
• No toda la radiación solar llega a lasuperficie terrestre

reflejada

absorbida directa

difusa

reflejada 4

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COMPONENTES DE LA RADIACIÓN SOLAR

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COMPONENTES DE LA RADIACIÓN SOLAR
• Radiación directa (HD)
– Proviene directamente del sol sin haber sufrido modificaciones – Presenta una sola dirección de incidencia. Se puede concentrar

• Radiación difusa(Hd)
– Proviene de la bóveda celeste. Al atravesar la capa atmosférica, la radiación del sol sufre cambios de dirección por las reflexiones y refracciones que se producen – No presenta una dirección principal de incidencia. No se puede concentrar

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COMPONENTES DE LA RADIACIÓN SOLAR
• Radiación reflejada (Hr)
– Proviene de la reflexión producida por el suelo uotros elementos que rodean la superficie – No presenta una dirección principal de incidencia ® No se puede concentrar – El coeficiente de reflexibidad = albedo (a)
Ejemplo: Nieve recién caída Nieve aplastada Suelo desnudo Mar en invierno a=0,9 a=0,6 a=0,15-0,25 a=0,1

• Radiación GLOBAL (HG) = HD+Hd+Hr
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TABLAS DE RADIACIÓN

•

Aprovechamiento de la energíaprocedente del sol
• • Arriba: kWh/m2 Abajo: nº horas sol

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TABLAS DE RADIACIÓN
Tabla 2 - Energía en megajulios que incide sobre un metro cuadrado de superficie horizontal en un día medio de cada mes en MJ / m2 día(Fuente: IDAE)

Tabla 5 - Factor de corrección k para superficies inclinadas. Representa el cociente entre la energía totalincidente en un día sobre una superficie orientada hacia el Ecuador e inclinada un determinado ángulo, y otra horizontal (Fuente: IDAE)

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TABLAS DE RADIACIÓN

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TABLAS DE RADIACIÓN

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HORAS SOLARES PICO
Para evaluar la energía que un panel puede producir diariamente en unadeterminada localidad resulta útil el concepto del número de horas de sol pico (H.S.P.) Se define como el valor de la energía H total incidente sobre una superficie horizontal de 1m2, pero expresado en kWh (1kWh=3.6MJ)

H.S.P.=0.2778*k*H
Donde k es el coeficiente de corrección por inclinación de los paneles (10-15ºC más que la latitud para instalaciones que funcionen todo el año) y 0.2778 es el factorpara pasar de MJ a kWh.

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HORAS SOLARES PICO

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HORAS SOLARES PICO
Ejercicio.- Calcular, utilizando las tablas de radiación, las horas solares pico anuales para Teruel Sobre la horizontal Con los paneles inclinados 55º

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A. USOS ELÉCTRICOS DIRECTOS Energía solar fotovoltaica:
Aprovechamiento de la energía lumínicaque proviene del sol para transformarla en energía eléctrica

B. USOS TÉRMICOS Energía solar térmica
Aprovechamiento térmico de la radiación solar para calentar un fluido útil directa o indirectamente.
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USOS ELÉCTRICOS DIRECTOS

• Aplicación DIRECTA: energía fotovoltaica → Producción de energía eléctrica

• Funcionamiento básico:
–Los paneles solares convierten la energía de la...