Paneles solares

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USO DE CELDAS FOTOVOLTAICAS COMO FUENTES FUENTES ALTERNAS DE GENERACIÓN ELECTRICA
INTRODUCCIÓN
Por razones económicas, ambientales y políticos, es necesario buscar otras fuentes alternativas de energía que sean a la vez económicas, abundante, limpias y que preserven el equilibrio ecológico.

La energía proveniente del Sol tiene una ventaja extra con respeto a las otras fuentes de generaciónde energía “limpia” (energía eólica y energía geotérmica) ya que se pueden construir dispositivos solares de cualquier tamaño, pequeño que sea (hasta 0.5 Vatios y de 0.25 m2), y por ser tipo modular también se pueden ampliar.

La potencia solar que recibe el planeta Tierra (fuera de la atmósfera) es cerca de 173X1012 kW o una energía de 15x1017 kWh por año. Al atravesar la atmósfera, cerca de53% de esta radiación es reflejada y absorbida en las capas superiores de la atmósfera. Por lo tanto, al pasar estas radiación por una distancia de 150 millones de km, se reduce esta cantidad y el final planeta recibe energía promedio a 3x1017 kWh al año, equivalente a 4000 veces el consumo del mundo entero en un año (7X1013 kWh/año), lo cual indica la enorme potencia del Sol.

Además deaprovecharla en los procesos naturales, la energía solar se puede convertir en energía cálorica y energía eléctrica, y por lo tanto puede usar para todos los usos donde se puede funcionar cualquier otra fuente convencional de energía.

El proceso de convertir los rayos solares en electricidad se denomina Fotovoltaico (FV). Para cualquiera de las aplicaciones de la energía solar la parte principal delsistema es el colector - el artefacto que capta energía solar y la convierte en energía útil- sea en forma cálorica o eléctrica.
Para la conversión de energía solar en energía eléctrica se utilizan las celdas solares de los materiales semiconductores -tipo silicio principalmente.

Como la tensión de cada celda es de unos 0,5 voltios, es insuficiente para la práctica totalidad de aplicacioneseléctricas, por lo que se asocian un grupo de celdas solares, se asocian eléctricamente entre sí y se encapsulan en un único bloque que se llama módulo fotovoltaico, y constituye el elemento básico con que se construyen los generadores fotovoltaicos.
Dependiendo de la aplicación el colector debe estar expuesto donde reciba la máxima radiación solar. Además es necesario evitar la presencia de obstáculosen la línea de incidencia de los rayos solares.

Con el fin de obtener el máximo provecho energético anual, en México, el ángulo promedio recomendado para un colector es cerca de 22 a 25° respecto a la horizontal durante todo el año, (hacia el Sur) excepto en el caso de sistemas pequeños, los cuales pueden orientar cada mes, diariamente o horario.

De esta forma, el calor obtenido puede serutilizado con un arreglo apropiado para varias aplicaciones.

Podemos clasificar en dos grandes grupos las aplicaciones: autónomas y conectadas a la red eléctrica. El primer grupo requiere, en general, asegurar la disponibilidad de electricidad aún en los casos en que la generación es inferior a la demanda, o incluso nulo como sucede cuando no está visible el sol. Para ello es indispensablealmacenar la energía que se produce durante los períodos en que la generación supera a la demanda.

La electricidad generada por una célula, y por ende por cualquier asociación de ellas, tiene forma continua, a diferencia de la empleada en la mayor parte de aplicaciones convencionales, que es alterna. El equipo electrónico que transforma una en otra es uno de los elementos que pueden formar partedel sistema. En el caso de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red es indispensable incluir este equipo para adaptar la generación eléctrica a las características de la red.

En la Figura 1 se muestra el diagrama de bloques de un sistema autónomo y en la
Figura 2 de un sistema conectado a la Red Eléctrica. Ambos deben de considerarse como ejemplos, pues las configuraciones pueden ser...
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