Uso y aprovechamiento de fuentes renovables en la generación de energía. Modulo IV: “Energía Solar” Ing. Roberto Saravia Esp. EERR y EE rsaravia.energia@gmail.com.

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1 Uso y aprovechamiento de fuentes renovables en la generación de energía.
Modulo IV: “Energía Solar” Ing. Roberto Saravia Esp. EERR y EE

2 Temario: 1. Concepto de Generación Solar. a. Energía Solar. 2. Tipos de aprovechamiento solar. a. Los sistemas fotovoltaicos. b. Los sistemas termosolares. 3. Componentes de una central solar. a. Sistemas fotovoltaicos. b. Sistemas termosolares. 4. Funcionamiento. 5. Etapas de Desarrollo. a. Recurso. b. Cálculos. c. Costos 6. Aspectos ambientales. 7. Ventajas y Desventajas

3 a. Energía Solar: 1. Concepto de generación solar
Se puede decir que el sol es la principal fuente de casi todas las energías renovables ya que constantemente irradia grandes cantidades de energía a la tierra. Es el equivalente a un enorme reactor de energía nuclear.

4 1. Concepto de generación solar
a. Energía Solar:

5 1. Concepto de generación solar
a. Energía Solar:

6 a. Sistemas Fotovoltaicos:
2. Tipos de aprovechamiento solar. a. Sistemas Fotovoltaicos: Convirtiendo la luz del sol en electricidad por medio de los paneles fotovoltaicos. b. Sistemas Termosolares: Convirtiendo la energía del resto del espectro electromagnético en calor aprovechable por un circuito de agua.

7 a. Sistemas Fotovoltaicos:
2. Tipos de aprovechamiento solar. a. Sistemas Fotovoltaicos: Se le llama sistemas fotovoltaicos al conjunto de equipos construidos e integrados para: transformar, acumular y distribuir eficientemente la energía. Elemento fundamental: panel fotovoltaico: arreglo de celdas fotovoltaicas Puede ser: - Aislado. - Conectado a la red.

8 a. Sistemas Fotovoltaicos:
2. Tipos de aprovechamiento solar. a. Sistemas Fotovoltaicos:

9 a. Sistemas Fotovoltaicos:
2. Tipos de aprovechamiento solar. a. Sistemas Fotovoltaicos:

10 a. Sistemas Fotovoltaicos:
2. Tipos de aprovechamiento solar. a. Sistemas Fotovoltaicos:

11 a. Sistemas Fotovoltaicos:
2. Tipos de aprovechamiento solar. a. Sistemas Fotovoltaicos:

12 b. Sistemas termosolares:
2. Tipos de aprovechamiento solar. b. Sistemas termosolares: Se le llama sistemas termosolares aquellos sistemas que utilizan la energía solar en forma de calor para calentar un circuito abierto o cerrado por medio del cual se distribuye calor hacia las cargas. Aplicaciones: - Agua caliente sanitaria. - Calentamiento de piscinas. - Precalentamiento de agua para calderas. - Centrales concentradas.

13 b. Sistemas termosolares:
2. Tipos de aprovechamiento solar. b. Sistemas termosolares:

14 a. Sistemas Fotovoltaicos:
3. Componentes a. Sistemas Fotovoltaicos: Aislados: Panel Fotovoltaico: Batería: Regulador de carga: Inversor: Cargas:

15 a. Sistemas Fotovoltaicos:
3. Componentes a. Sistemas Fotovoltaicos: Conectados a red: Panel Fotovoltaico: Controlador: Inversor Síncrono:

16 a. Sistemas Termosolares:
3. Componentes a. Sistemas Termosolares: Circulación Natural: Panel Solares térmicos: Tanque de almacenamiento: Tubería de distribución:

17 a. Sistemas Termosolares:
3. Componentes a. Sistemas Termosolares: Circulación Forzada: Panel Solares térmicos: Tanque de almacenamiento: Tubería de distribución: Bomba.

18 a. Sistemas Fotovoltaicos:
4. Funcionamiento a. Sistemas Fotovoltaicos:

19 a. Sistemas Termosolares:
4. Funcionamiento a. Sistemas Termosolares:

20 a. Sistemas Termosolares:
4. Funcionamiento a. Sistemas Termosolares:

21 a. Recurso Solar: 5. Etapas del desarrollo: Radiación solar:
Intensidad del recurso medida en W/m2

22 5. Etapas del desarrollo:
a. Recurso Solar:

23 5. Etapas del desarrollo:
a. Recurso Solar:

24 a. Recurso: 5. Etapas de Desarrollo
Es indispensable conocer la capacidad de la fuente primaria en el sitio de emplazamiento. Para ambas tecnologías se puede tener una aproximación usando los datos históricos de radiación solar. Para grandes instalaciones (grandes inversiones) hay que acertar nuestros resultados: imágenes satelitales o mediciones.

25 5. Etapas del desarrollo:
a. Recurso Solar:

26 a. Recurso Solar: 5. Etapas del desarrollo: Eficiencia: Fotovolt: 20%
Térmico: 80%

27 b. Cálculos: 5. Etapas del desarrollo: Fotovoltaicos
Se calcula la demanda diaria y en función del dato obtenido y la capacidad unitaria de cada panel fotovoltaico se calcula la cantidad de paneles tomando en cuenta que la eficiencia disminuye por efectos de la temperatura. Aislados: Baterías están en función de los días de autonomía (sombras). Conectados a red: de acuerdo a un porcentaje de abastecimiento.

28 b. Cálculos: 5. Etapas del desarrollo: Termo-solares
Se debe tomar en cuanta la temperatura de agua de la red, la temperatura requerida, cantidad de agua demandada y la energía solar disponible. Con esos datos se obtiene el número de paneles o colectores solares requeridos.

29 5. Etapas del desarrollo:
b. Costos: Fuente: BUN-CA.

30 5. Etapas del desarrollo:
b. Costos: Fuente: BUN-CA.

31 b. Costos: 5. Etapas del desarrollo:
Una empresa en El Salvador actualmente ofrece sistemas para residencias a precios entre $1,200 y $1,950. Precios no incluyen conexión al sistema de agua, ya que el costo de estas conexión varia mucho según la construcción de la casa.

32 6. Aspectos Ambientales:
La energía solar tiene como ventaja, con respecto a otras fuentes, una elevada calidad de energía, un impacto ambiental prácticamente nulo. El generar energía eléctrica y térmica sin que exista un proceso de combustión supone, desde el punto de vista medio ambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio y no producir contaminación. La instalación solar térmica para calentamiento de agua con un colector de aproximadamente 2m para una familia de cuatro personas, evita, por año, la emisión de más de una tonelada de CO2 a la atmósfera y, además, no contribuye al efecto de calentamiento global, por no utilizar combustibles fósiles. Por su parte, para la construcción de los sistemas fotovoltaicos y termo-solares hay que usar materiales de cobre, aluminio, hierro, vidrio aislantes que pueden producir efectos ambientales negativos durante su fabricación; sin embargo, todos esos procesos son mucho menos contaminantes y peligrosos que las fuentes energéticas “convencionales”, a saber, aquellas cuya base son combustibles fósiles.

33 Ventajas: Desventajas: 7. Ventajas y Desventajas:
- Combustible solar gratis. - Proceso de generación limpio. - Larga vida útil. - Corta recuperación (termosolar). - Poco mantenimiento Desventajas: Inversión inicial alta. Certeza potencia instantánea. - Mano de obra calificada.

34 Muchas Gracias…!!