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PROFR. M. en Arq. FRANCISCO AMANTE VILLASEÑOR PRESENTAN: EQUIPO # 5 CRUZ FARÍAS JESSICA RAQUEL GUÍA VELAZQUEZ MARISOL JIMÉNEZ GONZÁLEZ NERINA JULIETA LICEA.

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1 PROFR. M. en Arq. FRANCISCO AMANTE VILLASEÑOR PRESENTAN: EQUIPO # 5 CRUZ FARÍAS JESSICA RAQUEL GUÍA VELAZQUEZ MARISOL JIMÉNEZ GONZÁLEZ NERINA JULIETA LICEA MARTÍNEZ LUDIVINA SANTIBÁÑEZ BENÍTEZ IVETT TAMAYO GARIBAY ANDREA CARMEN GARCÍA GARCILAZO WILFRIDO MAYO 2006 SECCIÓN 03 IV SEMESTRE

2 CELDAS FOTOVOLTAICAS

3 CONTENIDO Introducción Introducción ¿Qué es un Sistema de Generación Eléctrica Solar? ¿Qué es un Sistema de Generación Eléctrica Solar? Celdas fotovoltaicas Celdas fotovoltaicas Cómo Trabaja la Energía Solar Cómo Trabaja la Energía Solar Principales aplicaciones Principales aplicaciones Ventajas fundamentales Ventajas fundamentales Desarrollos y aplicaciones actuales Desarrollos y aplicaciones actuales

4 El medio rural aparece como el mejor escenario para implementar el uso de fuentes de energía renovable. Las energías renovables (solar térmica, solar fotovoltaica, eólica, minihidráulica, biomasa) también llamadas energías limpias, utilizan todas ellas, directa o indirectamente, la energía del sol. El medio rural aparece como el mejor escenario para implementar el uso de fuentes de energía renovable. Las energías renovables (solar térmica, solar fotovoltaica, eólica, minihidráulica, biomasa) también llamadas energías limpias, utilizan todas ellas, directa o indirectamente, la energía del sol. INTRODUCIÓN

5 Porcentaje de contribución en abastecimiento rural Porcentaje de contribución en abastecimiento rural

6 ¿Qué es un Sistema de Generación Eléctrica Solar? Es una fuente de energía que a través de la utilización de celdas fotovoltaicas convierte en forma directa la energía lumínica en electricidad. El primero en notar el efecto fotoeléctrico fue el físico francés Edmundo Bequerel, en Es una fuente de energía que a través de la utilización de celdas fotovoltaicas convierte en forma directa la energía lumínica en electricidad. El primero en notar el efecto fotoeléctrico fue el físico francés Edmundo Bequerel, en 1839.

7 Celdas fotovoltaicas Fotovoltaica es la conversión directa de luz en electricidad a nivel atómico. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico que hace que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad. Fotovoltaica es la conversión directa de luz en electricidad a nivel atómico. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico que hace que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.

8 Cómo Trabaja la Energía Solar La celdas solares o fotovoltaicas funcionan bajo el principio de que la electricidad circulará entre dos semiconductores disímiles al ponerlos en contacto uno con el otro y ser expuestos a la luz. Un conjunto de dos o más unidades de celdas fotovoltaicas de iguales características constituyen un módulo fotovoltaico. La celdas solares o fotovoltaicas funcionan bajo el principio de que la electricidad circulará entre dos semiconductores disímiles al ponerlos en contacto uno con el otro y ser expuestos a la luz. Un conjunto de dos o más unidades de celdas fotovoltaicas de iguales características constituyen un módulo fotovoltaico.

9 El diagrama ilustra la operación de una celda fotovoltaica, llamada también celda solar.

10 Varios módulos pueden ser conectados unos con otros para formar un arreglo. Los módulos y arreglos fotovoltaicos producen corriente directa. Estos arreglos pueden ser conectados tanto en serie como en paralelo para producir cualquier cantidad de voltaje o corriente que se requiera.

11 Principales aplicaciones: Generalmente es utilizado en zonas aisladas de la red de distribución eléctrica convencional, pudiendo trabajar en forma independiente o combinada con sistemas de generación eléctrica convencional. Sus principales aplicaciones son: Electrificación de inmuebles rurales: luz, TV, telefonía, comunicaciones, bombas de agua Electrificación de inmuebles rurales: luz, TV, telefonía, comunicaciones, bombas de agua Electrificación de cercas Electrificación de cercas Alumbrado exterior Alumbrado exterior Balizado y Señalización Balizado y Señalización Protección catódica Protección catódica Náutica, Casas Rodantes, etc. Náutica, Casas Rodantes, etc.

12 Ventajas fundamentales: - No consume combustible - No produce contaminación ambiental - Es silencioso - Tiene una vida útil superior a 20 años - Es resistente a condiciones climáticas extremas: (granizo, viento, temperatura y humedad) - No posee partes mecánicas, por lo tanto no requiere mantenimiento, excepto limpieza del módulo fotovoltaico - Permite aumentar la potencia instalada mediante la incorporación de nuevos módulos fotovoltaicos.

13 Desarrollos y aplicaciones actuales.

14 Proyecto: Electrificación Fotovoltaica de Albergues Escolares Proyecto: Electrificación Fotovoltaica de Albergues Escolares Institución Ejecutora:CAPFCE, TSA Institución Ejecutora:CAPFCE, TSA Lugar y Fecha de Instalación o Ejecución Othón P. Blanco, Quintana Roo, Abril-Mayo de 1993 Lugar y Fecha de Instalación o Ejecución Othón P. Blanco, Quintana Roo, Abril-Mayo de 1993 Descripción Técnica:Sistema de 1 KW a base de paneles fotovoltaicos con aplicaciones en corriente directa: 24 lámparas de 9W, 12 lámparas de 20W, 2 luminarios VSBP de 35 W, bomba de agua de 1/4 HP, 12 contactos CD/CD, 1 refrigerador de 12 pies cúbicos. Tiempo y estado de operación desde 1993 en operación continua. Descripción Técnica:Sistema de 1 KW a base de paneles fotovoltaicos con aplicaciones en corriente directa: 24 lámparas de 9W, 12 lámparas de 20W, 2 luminarios VSBP de 35 W, bomba de agua de 1/4 HP, 12 contactos CD/CD, 1 refrigerador de 12 pies cúbicos. Tiempo y estado de operación desde 1993 en operación continua. Tecnología extranjera con desarrollo de componentes nacionales. Tecnología extranjera con desarrollo de componentes nacionales.

15 Proyecto: Plantas Solares Fotovoltaicas Proyecto: Plantas Solares Fotovoltaicas

16 Institución Ejecutora:CFE, Gobiernos de los Estados, Condumex, Entec, TSA Institución Ejecutora:CFE, Gobiernos de los Estados, Condumex, Entec, TSA Lugar y Fecha de Instalación o Ejecución Diversas localidades de la república mexicana Lugar y Fecha de Instalación o Ejecución Diversas localidades de la república mexicana Descripción Técnica:Sistema unifamiliar de electrificación rural compuesto por un módulo solar mono o policristalino de 48 a 75 watts, controlador de carga, centro de carga, batería plomo-ácido de 100 Amp-hr, contacto CD/CD con selector de voltaje y de tres a 4 lámparas fluorescentes compactas. El sistema proporciona cerca de 5 horas diarias de iluminación a plena carga. Descripción Técnica:Sistema unifamiliar de electrificación rural compuesto por un módulo solar mono o policristalino de 48 a 75 watts, controlador de carga, centro de carga, batería plomo-ácido de 100 Amp-hr, contacto CD/CD con selector de voltaje y de tres a 4 lámparas fluorescentes compactas. El sistema proporciona cerca de 5 horas diarias de iluminación a plena carga.

17 Tiempo y estado de operación: En operación continua. Tiempo y estado de operación: En operación continua. Se han instalado en el territorio nacional cerca de 35,000 sistemas fotovoltaicos unifamiliares de 50 a 75 watts de capacidad para electrificación doméstica rural. Principalmente se han utilizado para iluminación, TV y radiograbadoras. La normatividad para estos sistemas fue desarrollada por el Instituto de Investigaciones Eléctricas y la ejecución estuvo a cargo de diferentes empresas contratistas a quienes se adjudicaba la obra bajo el esquema de licitación pública internacional. La supervisión técnica corría a cargo de la Comisión Federal de Electricidad. Se han instalado en el territorio nacional cerca de 35,000 sistemas fotovoltaicos unifamiliares de 50 a 75 watts de capacidad para electrificación doméstica rural. Principalmente se han utilizado para iluminación, TV y radiograbadoras. La normatividad para estos sistemas fue desarrollada por el Instituto de Investigaciones Eléctricas y la ejecución estuvo a cargo de diferentes empresas contratistas a quienes se adjudicaba la obra bajo el esquema de licitación pública internacional. La supervisión técnica corría a cargo de la Comisión Federal de Electricidad.

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19 PRECIOS E-Village 18w Asi Thin Film Solar Panel precio $ E-Village 18w Asi Thin Film Solar Panel precio $ E-Village 18w Asi Thin Film Solar Panel E-Village 18w Asi Thin Film Solar Panel dimensiones: 1280 x 595 x 70mm dimensiones: 1280 x 595 x 70mm peso: 18.8 kg peso: 18.8 kg

20 Kc130tm, 130w, 12v Panel solar W J-Box Kc130tm, 130w, 12v Panel solar W J-Box Kc130tm, 130w, 12v Panel solar W J-Box Kc130tm, 130w, 12v Panel solar W J-Box precio: $ precio: $ DescriptionE-Series 4.5 WE-Series 18 W Energía de arranque (1) 4.5 W 15 V)18W ( V Energía estabilizada (2) 3.5 W14.5 W peso lb/kg 2.2 lb 1.0 kg9.03lb 4.1 kg dimensiones in/mm 13.38x9.527in 340x242 mm 47.24x37 in 1200x940 mm

21 Matrix Pw750 85w 12v Solar Panel precio: $ Matrix Pw750 85w 12v Solar Panel precio: $ Matrix Pw750 85w 12v Solar Panel Matrix Pw750 85w 12v Solar Panel De 2.24 a 7.39 amperes De 2.24 a 7.39 amperes Peso varia de 13 a 26 lbs Peso varia de 13 a 26 lbs

22 APLICACIÓN Considerando que se aplica en zonas rurales, y que la energía requerida es mínima, tomamos en cuenta una casa habitación de 2 recámaras, con cocina-comedor, necesitaríamos 3 focos ahorradores de 30w, entonces la operación sería 3 x 30w = 90w, por lo tanto se usa una celda de 130w. Considerando que se aplica en zonas rurales, y que la energía requerida es mínima, tomamos en cuenta una casa habitación de 2 recámaras, con cocina-comedor, necesitaríamos 3 focos ahorradores de 30w, entonces la operación sería 3 x 30w = 90w, por lo tanto se usa una celda de 130w.

23 Características de la Tecnología Fotovoltaica Los dispositivos FV son únicos en muchos sentidos, teniendo las siguientes características principales: No tienen partes móviles que se desgasten. No contienen fluidos o gases que puedan derramarse o fugarse. Tienen una respuesta rápida, alcanzando plena producción eléctrica instantáneamente. El 85% de las celdas FV se fabrican de silicio, el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre. Tienen una eficiencia de conversión de luz solar a electricidad relativamente alta Tienen amplio rango de capacidad de generación, de microwats a Megawats. Tienen alta relación de potencia a peso.

24 Limitaciones de los Sistemas FV: No son aún económicamente competitivos para la mayoría de las aplicaciones, especialmente en aplicaciones de escala intermedia y grande. Para la manufactura de cierto tipo de celdas requiere el manejo de sustancias que pueden ser nocivas para el ambiente en caso de descargas accidentales. Las tecnologías de producción están controladas por los países industrializados.

25 Conclusiones En la actualidad, una serie de factores están impulsando la investigación y el desarrollo de formas alter-nativas de energía con el objeto de reemplazar el uso de combustibles fósiles. Estos esfuerzos han sido enfocados en las llamadas energías renovables tales como la energía solar, dentro de la cual la tecnología fotovoltaica es la de mayor proyección para el futuro. Los factores influyentes principales que se pueden mencionar son: El agotamiento de los yacimientos de combusti-bles fósiles. El daño medioambiental Los avances tecnológicos. El agotamiento de los yacimientos de combusti-bles fósiles. El daño medioambiental Los avances tecnológicos. Los avances logrados hasta la fecha en el desarrollo de la tecnología fotovoltaica, sumado a las proyecciones esti-madas para los próximos años, nos hacen pensar en esta energía como una fuente alternativa viable, segura, lim-pia y adaptable a múltiples aplicaciones en el ámbito civil y militar. Los avances logrados hasta la fecha en el desarrollo de la tecnología fotovoltaica, sumado a las proyecciones esti-madas para los próximos años, nos hacen pensar en esta energía como una fuente alternativa viable, segura, lim-pia y adaptable a múltiples aplicaciones en el ámbito civil y militar.

26 En el futuro, así como en la actualidad, los proyectos estarán centrados en la eficiencia y la competitivi-dad de las naciones y las organizaciones. ¿Cómo será el mundo cuando no sea necesario realizar enormes inversiones para extraer los combustibles fósiles?. Nuestro país tiene mucho que decir al respecto, con miles de kilómetros cuadrados de terrenos sin usar y con los mayores niveles de radiación solar del planeta, tenemos el desafío de dar una respuesta satisfactoria a este problema.

27 APLICACION EN MAQUETA

28 MAQUETA

29 BIBLIOGRAFÍA aicos/Curso_Breve/1_Introduccion/v aicos/Curso_Breve/1_Introduccion/v aicos/Curso_Breve/1_Introduccion/v aicos/Curso_Breve/1_Introduccion/v


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