SISTEMAS FOTOVOLTAICOS PANEL SOLAR Presentado por: Maritza Montejo Diana Torres Rolfe Cedano

ENERGIA SOLAR Para controlar la peligrosa contaminación del planeta hace falta reducir las emisiones contaminantes y desplazar los consumos energéticos hacia un modelo de desarrollo sostenible, que favorezca las fuentes energéticas renovables y sobretodo el aprovechamiento de la energía solar.

PANEL SOLAR Un Panel Solar (Sistema Foto-Voltaico SFV) es una fuente de potencia eléctrica en la cual las celdas solares transforman la energia solar directamente en electricidad DC; pueden ser colocados en todos los lugares donde haya suficiente energia solar, no requieren de combustibles y por tratarse de dispositivos de estado sólido, carecen de partes móviles y por consiguiente son pobres en mantenimiento; tampoco producen ruido, ni emisiones toxicas, ni contaminación ambiental, ni polución electromagnética.

El panel solar (colector) sirve para capturar la energía que desde el sol llega a la Tierra, convirtiéndola en calor (conversión foto térmica). Esta energía es enviada a un fluido portador del calor que circula dentro del colector mismo o tubo térmico. Los Paneles solares convierten la energía del sol en electricidad, la electricidad producida es almacenada en baterías

COMPONENTES Y APLICACIONES Los componentes de un Panel Solar pueden incluir un conjunto de módulos, regulador de carga, banco de baterías, condicionador de potencia, además de elementos de montaje.

Las aplicaciones de los Paneles Solares se pueden clasificar en las siguientes categorías: Productos de consumo (hasta 1Wp).Celdas en calculadoras, relojes y otros pequeños equipos. Aplicaciones espaciales (15Wp – 20kWp). Satélites y misiones espaciales. Sistemas Remotos (50 Wp – 100kWp). Residencias, establecimientos comerciales y pequeñas comunidades aisladas.

TIPOS DE PANELES SOLARES Colectores solares planos con cubierta    El panel solar clásico (colector plano con cubierta) absorbe la energía del sol a través de:   Un absorbedor, formado por una lamina parecida a un radiador, en su interior hay un haz de tubos en los que pasa el fluido portador del calor del circuito primario destinado a ser calentado por el sol. Una placa de cristal, colocada sobre el  absorbedor, que irradia energía en forma de radiación infrarroja, que se mantiene dentro por el cristal y provoca una especie de efecto invernadero. Un aislante térmico (de fibra de vidrio o de espuma de poliuretano) colocado en la parte debajo del panel, para reducir  las dispersiones de calor. Una caja de chapa laminada, colocada detrás al colector que ensambla las partes y confiere al panel solidez y estabilidad.

Colectores solares de vacío Están proyectados a fin de reducir las dispersiones de calor hacia el exterior. De hecho, el calor captado por cada elemento (tubo de vacío) es transferido a la placa generalmente de cobre, que está dentro del tubo. De esta manera el líquido portador del calor se calienta y, gracias al vacío, se reduce al mínimo la dispersión de calor hacia el exterior. Son como tubos de vidrio, que en su interior contienen un elemento absorbedor del calor, donde la presión del aire es mínima, así que se impide que pierdan calor. A tal fin, en la fase de montaje se aspira el aire existente entre el absorbedor y el vidrio de la cubierta. El revestimiento ha de asegurar una hermeticidad perfecta, que se mantenga con el paso del tiempo. Los paneles solares de vacío tienen un rendimiento óptimo durante todos los meses del año y son especialmente adecuados para ser instalados en zonas de insolación medio-baja, incluso con condiciones climáticas rígidas.

Paneles solares con depósito integrado En los paneles con depósito integrado el absorbedor de calor y el depósito de acumulación forman una misma pieza, y la energía solar llega directamente a calentar el agua acumulada. Por efecto del principio según el cual el agua caliente tiende a subir y la fría a bajar, se crea dentro del depósito un movimiento llamado convectivo que distribuye el calor captado a toda la masa de agua. Estos colectores solares compactos, formados por un único bloque, son fáciles de transportar y de fácil instalación, y su coste es relativamente bajo. Algunos de estos no son idóneos para lugares en los que el invierno es largo y rígido porque su rendimiento en ese periodo es escaso y porque el agua contenida en el deposito podría congelarse y estropear el panel. De todos modos en el mercado se encuentran también sistemas compactos adecuados para cada condición climática.

INSTALACION El módulo: Soporte de módulos: Localice un sitio despejado, que esté libre de objetos o árboles que puedan provocar sombras, lo más cerca al lugar donde desea instalar su sistema (lámparas o aparatos), puede ser sobre un poste metálico o de madera, o sobre el techo de la casa, si éste lo permite. Su función es la de sujetar al módulo, colóquelo con el módulo orientado hacia el sur, esto permite que los rayos del sol choquen sobre la superficie del módulo la mayor parte del día, y se obtiene así la mayor generación de energía del módulo fotovoltaico.

El controlador: El acumulador Lámparas Coloque en un lugar protegido de la intemperie, (de preferencia dentro de la casa), procure que la distancia entre éste y el módulo sea menor de 5 metros, y la distancia entre el controlador y el acumulador sea menor de 1.5 metros (para el tendido del cable), de esta forma minimizará las pérdidas de energía en el cable, haciendo más confiable y eficiente su sistema. Busque un lugar protegido de la intemperie (puede ser dentro de la casa), con buena ventilación, para evitar la acumulación de gases generados por el acumulador. Coloque la batería de preferencia sobre una tarima de madera, pretéjala de los niños, tome en cuenta las limitantes de distancia en el cable mencionadas en el controlador. Nunca coloque el acumulador directamente sobre el piso. El acumulador Distribuya uniformemente las lámparas así como sus respectivos interruptores, en el lugar donde las desea instalar, de tal manera que obtenga la mejor iluminación. Procure que el tendido del cable del controlador a cada una de las lámparas sea de 8 metros. Fíjelas en los lugares elegidos. Lámparas

OPERACION Operación diurna Durante el día el módulo fotovoltaico genera energía eléctrica, la cual es conducida hacia el acumulador y este a su vez alimenta las cargas (lámparas). Operación nocturna Durante la noche el controlador detecta que no existe generación del módulo fotovoltaico y abre el circuito Panel-Batería, con esto se elimina un posible regreso de energía.

Corte por alto voltaje Después de un tiempo el voltaje de la batería tiende a disminuir, cuando este voltaje es igual al de conexión de recarga (13.5 voltios) el controlador vuelve a cerrar el circuito Panel-Batería, este proceso suele repetirse varias veces durante días soleados. En este estado siempre existe disponibilidad de energía para las aplicaciones. Corte por bajo voltaje Las aplicaciones siguen activas, el módulo fotovoltaico no es capaz de generar energía suficiente, y el voltaje de la batería tiende a disminuir, cuando este lega al voltaje mínimo (10.5 voltios) preestablecidos en el controlador, se abre el circuito Batería-Carga, desactivando todos los aparatos que en ese momento se encuentran conectados. Con esto se evitan daños irreversibles a la batería. Cuando se vuelve a tener un día soleado el voltaje en la batería se recupera hasta llegar al voltaje de reconexión de carga (13.2), en este estado nuevamente se cuenta con energía disponible para las aplicaciones.

MANTENIMIENTO Es recomendable hacer por lo menos 3 cheques periódicos en su sistema fotovoltaico por año, así se pueden detectar y corregir pequeños problemas, antes que lleven a una falla total en la operación del sistema, por esto se dice que el mantenimiento preventivo es el mejor mantenimiento. Revise todas las conexiones del sistema. Examine el nivel de gravedad especifica del electrolito (ácido) en la batería.

Tome muestras del voltaje de cada batería cuando éstas estén bajo carga. Haga un reconocimiento en el sistema de cableado. Registre todas las cajas de conexiones que estén correctamente selladas. Inspeccione las piezas de la estructura soportante de los módulos. Revise la operación de los interruptores y fusibles.

VENTAJAS La justificación racional de una instalación solar procede de consideraciones económicas y ecológicas. La menor contaminación del medioambiente y el ahorro energético que se obtiene utilizando la energía solar representan ventajas para todos, pero esta valoración queda a la sensibilidad individual de cada uno.

Minimiza costos de operación y mantenimiento. Tienen una larga vida util. No necesitan combustibles. Facil instalacion Eliminan las redes electricas (mayor seguridad) No producen polucion, ni ruido.