Ingeniero de Sistemas

Unidad

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Componentes de una instalación
solar fotovoltaica

En esta unidad aprenderemos a:
• Clasificar los tipos de instalaciones
de energía solar.
• Identificar los principales parámetros
de los paneles solares.
• Describir el funcionamiento
de las baterías.
• Describir el funcionamiento
del inversor y del regulador.

Y estudiaremos:
• La célula solar y sufuncionamiento.
• Condiciones de funcionamiento
de los tipos de baterías.
• Características y modo de empleo
del inversor y del regulador, y sus
tipos.

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Componentes de una instalación solar fotovoltaica

1. Introducción a la energía solar
La electricidad es una de las formas de energía más versátiles y que mejor se adaptan
a cada necesidad. Su utilización está tan extendida quedifícilmente podría concebirse
una sociedad tecnológicamente avanzada que no hiciese uso de ella.
Hoy día existen miles de aparatos que, bien en forma de corriente continua o de corriente alterna, utilizan la electricidad como fuente de energía, y su uso ha provocado un
gran aumento de la demanda de consumo eléctrico.
Este hecho ha propiciado la búsqueda de nuevas fuentes de energía y nuevossistemas de
producción eléctrica, basados, fundamentalmente, en el uso de energías renovables.

A

Vocabulario

Combustible fósil: material formado por una mezcla de compuestos orgánicos, que se extrae
del subsuelo, con el fin de ser
utilizado como combustible en
los sistemas de producción de
electricidad. Los más importantes son el carbón, el petróleo y
el gas natural.

Los sistemastradicionales de producción de electricidad tienen una problemática asociada que hace necesario intentar desarrollar otro tipo de fuentes energéticas:
• Centrales hidráulicas: el efecto invernadero y el cambio climático hacen que cada
vez las sequías sean más prolongadas y, por tanto, no se pueda asegurar la producción estable de electricidad a través de estas centrales.
• Centrales térmicas:tienen el problema de que los combustibles fósiles son un recurso
limitado en el tiempo. Además provocan una gran emisión de gases contaminantes
perjudiciales para el efecto invernadero.
• Centrales nucleares: tienen el problema de la eliminación de los residuos generados,
además del potencial riesgo de un accidente nuclear.

a)

d)
f)

b)

e)

c)

g)

Fig. 1.1. Principales energíasrenovables y no renovables:
a) hidráulica; b) térmica;
c) nuclear; d) eólica;
e) solar térmica;
f) solar fotovoltaica;
g) biomasa;

Como ya hemos comentado, la tendencia actual es la utilización de energías renovables. Es aquí donde cobra importancia la energía solar. Varias son las formas de aprovechar el sol para la producción de electricidad; se distingue entre:
Recuerda
Ciclotermodinámico: proceso me­
diante el cual se transforma la
energía térmica en otro tipo de
energía, como puede ser la electricidad (el caso de las turbinas
de las centrales eléctricas térmicas), movimiento (los motores de
los coches, por ejemplo), etc.
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• Métodos indirectos: el sol se aprovecha para calentar un fluido (que puede ser agua,
sodio, sales fundidas...) y convertirlo en vapor, conel fin de producir electricidad
mediante el movimiento de un alternador. La producción de la electricidad se realiza
mediante un ciclo termodinámico convencional, como se haría en una central térmica
de combustible fósil. (Ver Fig. 1.2).
• Métodos directos: en ellos la luz del sol es convertida directamente a electricidad
mediante el uso de las células solares. Se distingue entre sistemasconectados a red
y sistemas aislados (Fig. 1.3).
En este libro, nos dedicaremos exclusivamente al estudio de la energía solar fotovoltaica.

Componentes de una instalación solar fotovoltaica

1. La torre principal está rodeada por un campo
de espejos, que reciben el nombre de heliostatos.
Son los encargados de concentrar la energía
solar en un determinado punto de la torre, donde
se...