ENERGIA SOLAR INTEGRANTES: Arrieta, Lucía Calle, Agustina Gutierrez, Ana Paula Migliavacca, Agustina Monte, Valeria Pérez, María Paz

PANELES FOTOVOLTAICOS DEFINICIÓN: Conjunto de celdas fotovoltaicas capaces de producir electricidad usando como fuente la energía solar. Los paneles o módulos fotovoltaicos  están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas) que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos (electricidad solar). Dichas celdas de los paneles solares dependen del efecto fotovoltaico para poder transformar la energía del Sol y hacer que una corriente se traslade entre dos placas con opuestas cargas eléctricas.

PANELES FOTOVOLTAICOS PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: Los fotones impactan sobre la primera superficie del panel siendo absorbidos por materiales semiconductores.

PANELES FOTOVOLTAICOS PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: La energía del fotón se comunica a un electrón de la red cristalina, que se halla en la banda de valencia. El electrón se mueve a la banda de conducción (vacía). Cuando se absorbe un fotón, la energía de este se comunica a un electrón de la red cristalina. Usualmente, este electrón está en la banda de valencia, y está fuertemente vinculado en enlaces covalentes que se forman entre los átomos lindantes. El conjunto total de los enlaces covalentes que forman la red cristalina da lugar a lo que se llama la banda de valencia. Los electrones pertenecientes a esa banda son incapaces de moverse más allá de los confines de la banda, a no ser que se les proporcione energía, y además energía determinada. La energía que el fotón le proporciona es capaz de excitarlo y promocionarlo a la banda de conducción, que está vacía y donde puede moverse con relativa libertad, usando esa banda, para desplazarse, a través del interior del semiconductor (Figura 1). Esto les permite, posteriormente, circular a través del material y producir electricidad. Las cargas positivas complementarias que se crean en los átomos que pierden los electrones, (parecidas a burbujas de carga positiva) se denominan huecos y fluyen en el sentido opuesto al de los electrones, en el panel solar. Vale aclara que, así como el flujo de electrones corresponde a cargas reales, es decir, cargas que están asociadas a desplazamiento real de masa, los huecos, en realidad, son cargas que se pueden considerar virtuales puesto que no implican desplazamiento de masa real.

PANELES FOTOVOLTAICOS PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: El electrón circula a través del material y produce electricidad en forma de corriente continua Opcionalmente: La CC se lleva a un conversor de modo de obtener CA La potencia de CA entra en el panel eléctrico de la casa Se distribuye la electricidad generada

Tipo de células fotovoltaicas Dependiendo del método de fabricación, las células se clasifican en: Monocristalinas Policristalinas Silicio amorfo

Silicio Monocristalino Estructura completamente ordenada Monocromia azulada Estructura cristalina casi perfecta (único cristal de silicio)

Silicio Policristalino Estructura ordenada por regiones Composición de diferentes cristales azules y grises metálicos Imperfecciones en la estructura cristalina (pequeñas partículas cristalizadas)

Silicio Amorfo Desorden en la estructura de los átomos Color homogéneo El silicio no se ha cristalizado

Resumen

PANELES FOTOVOLTAICOS POTENCIAS QUE GENERAN Una placa o célula solar puede operar en un amplio rango de voltajes e intensidades de corriente. Esto se puede lograr: Variando R Variando Z de cero a valores muy altos. Y se determina el punto de POTENCIA MÁXIMA (Pm)

PANELES FOTOVOLTAICOS La Pm de un dispositivo fotovoltaico varía con la iluminación incidente. Sistemas grandes Incluyen dispositivos que miden la potencia instantánea Transfieren máxima potencia posible

PANELES FOTOVOLTAICOS La eficiencia de una célula solar es el porcentaje de potencia convertida en energía eléctrica de la luz solar total absorbida por un panel, cuando una célula solar está conectada a un circuito eléctrico. A=área de la célula solar E= irradiancia en condiciones estándar (STC) STC (E= 1000 W/m2, T= 25 ºC, AM= 1,5)

PANELES FOTOVOLTAICOS Bajo estas condiciones: STC Ac =1m2 ɳ =12% Resulta: Pm=1,2 W

EJEMPLO DE APLICACIONES PANELES FOTOVOLTAICOS EJEMPLO DE APLICACIONES Estaciones de radio Balizamiento para protección aeronáutica Electrificación rural Señalización ferroviaria. Instalaciones médicas en áreas rurales. Fuente de energía para naves espaciales y satélites Corriente eléctrica para casas de campo. Sistemas de comunicaciones de emergencia. Postes SOS Parquímetros Sistemas de vigilancia de datos ambientales y de calidad del agua. Productos de consumo tales como relojes, juguetes y calculadoras Faros, boyas y balizas de navegación marítima. Sistemas de energía de emergencia Fuentes de alimentación portátiles para camping y pescar Bombeo para sistemas de riego, agua potable en áreas rurales y abrevaderos para el ganado.

Convierte a energía térmica COLECTORES SOLARES Dispositivo diseñado para recoger energía solar Convierte a energía térmica

Colectores solares PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Aprovechan el efecto invernadero Vidrio filtro de ciertas longitudes de onda La energía calienta la placa colectora emisora de radiación El fluido caloportador de la caja transporta la energía El rendimiento del colector mejora cuanto menor sea la temperatura de trabajo

Colectores solares APLICACIONES Agua caliente: Instalación simple, coste alcanzable y se amortiza en poco tiempo. Compuesta por grupo de colectores solares térmicos, un acumulador y una bomba de circulación La energía que se ahorra es elevada, ya que con una instalación sencilla se consigue alrededor del 60% del consumo anual. Calefacción: Conformado por bombas de circulación, sensores de temperatura, controladores de bombeo y deposito para almacenamiento. No son muy útiles para grandes superficies como industrias. A mayor demanda de calefacción  captación y rendimiento menor de los colectores.

Colectores solares APLICACIONES Cocinas Solares De concentración  concentración de la radiación solar en un punto. Horno o Caja  caja térmica aislada, captura la energía solar y mantiene caliente su interior.

COLECTORES SOLARES CÁLCULO DE UNA INSTALACIÓN Para calcular la superficie de paneles solares a colocar en una vivienda se debe utilizar la siguiente fórmula:

COLECTORES SOLARES CONSIDERACIONES PARA EL CÁLCULO Una persona normal consume 50 litros de agua caliente diarios, La temperatura a la cual se desea llegar es normalmente 50 ºC (mejor punto de equilibrio entre temperatura y rendimiento), La temperatura del agua de entrada oscila entre 10 ºC y 15 ºC. Es conveniente agregar siempre un 20% más de superficie de colector para igualar las pérdidas de calor que se producen en el acumulador y el circuito que transporta el agua.

COLECTORES SOLARES SOFTWARES CHEQ4 GETSOLAR CENSOL

COLECTORES SOLARES EJEMPLOS Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones. Potabilización de agua. Cocina solar. Destilación. Calentamiento de agua. Evaporación. Calefacción doméstica. Fotosíntesis. Iluminación. Secado. Refrigeración. Arquitectura sostenible. Aire acondicionado. Energía para pequeños electrodomésticos.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Panel_fotovoltaico http://www.abcpedia.com/cienciaytecnologia/energia/paneles-solares.html http://www.textoscientificos.com/energia/calentador-solar/apliaciones/colectores-solares-agua