Sistema De Un Panel Fotovoltaico

Sistema de un panel fotovoltaico

I.-Introducción
Este trabajo contempla el diseño y la implementación de un circuito sencillo y de bajo costo para aprovechar la energía solar como fuente de energía a través de los paneles fotovoltaicos. El diseño básico de dicha instalación reúne las condiciones propicias de un sistema colocado en sitios rurales y de difícil acceso, en donde no es factibleeconómicamente la instalación de altas torres de tensión.
La importancia de conocer y familiarizarse con este tipo de instalación, no es solo por el difícil acceso a una instalación eléctrica con torres de tensión sino que además cualquier persona particular, empresa o institución, puede realizar una instalación solar para reducir los gastos energéticos producidos por los sistemas convencionales(electricidad, gas natural, gas-oil, butano, etc.) y colaborar de forma activa en reducir las emisiones de CO2 que alteran y contaminan nuestro entorno.
La energía solar se aprovecha para el calentamiento del agua y para la generación de electricidad. Utilizando colectores solares que captan los rayos del sol y trasmiten el calor a un acumulador de agua que la calienta y es trasmitida a lospuntos de consumo. Así se produce agua caliente sanitaria que apoya al sistema de calefacción y se climatizan piscinas.
En los sistemas fotovoltaicos, la energía solar genera electricidad que puede ser almacenada en baterías para su posterior uso, o bien vendida a una compañía eléctrica por un precio mucho mayor que el de compra.
Por otra parte, también es propicio saber que como todo sistema lainstalación con paneles fotovoltaicos también tienen sus inconvenientes, como por ejemplo: conllevan costos elevados de fabricación, baja eficiencia en la conversión de energía, característica de voltaje – corriente no lineal, requieren de dispositivos y/o circuitos para compensación de tensión inversa, necesitan una unidad de conversión para el almacenamiento de la energía y es necesario el uso dealgoritmos para la obtención de la potencia máxima (MPPT: Maximun Power Point Tracking).En contraste con las principales ventajas de su utilización que son: tiempo reducido para el diseño e instalación, ecológico y lo más importante que es el ahorro energético.

II.-Desarrollo:
Una instalación eléctrica con paneles fotovoltaicos está constituida por la adecuada disposición de sus elementos asícomo también basada en ciertos principios y conceptos físicos-químicos.
1.-Conceptos:
A) De la instalación del circuito:
1.1.-Panel solar fotovoltaico:
Los módulos fotovoltaicos o colectores solares fotovoltaicos (llamados a veces paneles solares, aunque esta denominación abarca otros dispositivos) están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas) que producen electricidad apartir de la luz que incide sobre ellos (electricidad solar). El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son:
- radiación de 1000 W/m²
- temperatura de célula de 25 °C (no temperatura ambiente).
Las placas fotovoltaicas se dividen en:
*Cristalinas
* Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se observa, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada).
* Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.
* Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.
Suefectividad es mayor cuando mayores son los cristales, pero también su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior.

1.2.-Reguladores de carga
Los reguladores de carga son los aparatos, electrónicos hoy en día, que enlazan los paneles fotovoltaicos con las baterías....