ENERGIA SOLAR - como funciona?

PLANTAS ELECTRICAS SOLARES

Se denomina PLANTA ELECTRICA SOLAR, a la interconexión de diversos dispositivos tendientes a transformar la energía solar en electricidad, también llamados sistemas fotovoltaicos, generalmente están compuestas por los siguientes dispositivos:



• Modulo Solar o Fotovoltaico.

• Controlador de Carga.

• Inversor de Corriente.

• Batería.

• Adaptador.

La función de los módulos fotovoltaicos es convertir la luz solar en electricidad.


Los cables conducen la electricidad a las baterías, donde es almacenada hasta que se requiera.



En el recorrido a la batería, la electricidad pasa a través de un controlador (regulador), el cual interrumpe el flujo cuando la batería se encuentra llena.


Las baterias proporcionan corriente contínua o directa y podrán energizar a los aparatos que se alimenten con este tipo de corriente; actualmente en el mercado existe una gama importante de aparatos eléctricos y electrónicos en 12 VCD, incluyendo focos ahorradores fluorescentes que ofrecen la misma potencia e intencidad luminosa que los convencionales.


Las Plantas Eléctricas Solares pueden incluir un Inversor capaz de proporcionar salida de corriente alterna, para energizar prácticamente cualquier aparato eléctrico y/o electrónico convencional.



A continuación presentamos un ejemplo de diseño de planta eléctrica solar, la cual incluye sistema tanto para corriente alterna (con inversor) como para corriente directa (con adaptador DC/DC).





(Imagen Planta Eléctrica Solar Básica Alterna)

MODULOS FOTOVOLTAICOS


Es lo que se denomina como la interconexión de varias fotocélulas , siendo diseñado para proporcionar una potencia máxima a un voltaje determinado. Estos módulos se presentan en el mercado para las mas variadas necesidades existiendo presentaciones de módulos desde 5 W a 120 W de potencia.

PANELES FOTOVOLTAICOS.

Es lo que se denomina como la interconexión de varios módulos , siendo diseñado para proporcionar una potencia máxima o adecuada para el consumo exigido.
La eficiencia de estos equipos varía de acuerdo a la calidad de las fotocélulas , el diseño del equipo y a la insolación existente y su mantenimiento es nulo.

CONTROLADOR DE CARGA.


Es un dispositivo electrónico que protege a la batería contra cargas excesivas o descargas profundas. Cuando la batería está totalmente cargada (~ 90%), el controlador desconecta la batería para evitar que la batería siga recibiendo energía del panel fotovoltaico y se siga cargando; en caso contrario, si la batería se está descargando aproximadamente cercana al 60% de la carga nominal, el controlador desconectará las cargas y evitará que la batería se descargue a nivel inferior a este.


Por lo tanto el controlador de carga administra la energía tanto la que proviene de la generación como la que requieren las cargas y su función primordial es proteger las baterías contra sobre cargas o sobre descargas. Se especifican por su voltaje de operación y la corriente máxima de operación.

BATERIA.


Una batería es un conjunto de celdas electroquímicas conectadas en serie, cuya función es la de almacenar energía eléctrica en forma química (carga), cederla a un punto en forma de electricidad (descarga) y volverla a recuperar (carga). Al proceso de carga y descarga se le llama ciclo. Las baterías de uso mas común en aplicaciones fotovoltaicas son las de plomo-ácido debido a que se pueden recargar, son relativamente económicas existen en el mercado en una gran variedad de tamaño y posiciones y pueden ser sometidas a procesos de descarga (pequeña razón) por tiempos prolongados.


Banco de baterías.- Son las encargadas de almacenar la energía que se produce en el sistema FV. Se deben de diseñar para darle una autonomía a las cargas de cuando menos tres días, es decir que en caso de que hubiera tres días de intenso nublado, el sistema suministraría energía eléctrica suficiente aun sin la aportación solar.

INVERSOR.


La energía eléctrica es utilizada en su gran mayoría en corriente alterna ya que es más barato y más fácil distribuirla. Sin embargo su limitante principal es que no es posible almacenarla, por otra parte, la mayoría de todos los aparatos electrodomésticos operan con corriente alterna.


Los sistemas de generación de energía eléctrica con Sistemas Fotovoltaicos generan energía eléctrica en corriente directa o continua, ésta es posible almacenarla, pero al transmitirla se pierde energía, por lo que se requiere de un cable de buen calibre.


Por lo tanto, el uso de electrodomésticos de corriente alterna en los Sistemas Fotovoltaicos, requieren de un acondicionador de energía que transforme la corriente directa en corriente alterna. Este acondicionador, recibe el nombre de inversor.



El inversor, es un dispositivo electrónico que convierte la corriente directa producida por los paneles fotovoltaicos a corriente alterna, demandada por las cargas. Las características que se deben especificar son principalmente: Potencia nominal, nivel de voltaje de entrada y salida, tipo de onda (cuadrada, semicuadrada o senoidal) y eficiencia.

ADAPTADOR.

Existen diversos equipos o dispositivos que funcionan en corriente directa pero requieren una diversidad de voltajes, el adaptador de corriente se encarga de regular el flujo previo a ser utilizado en el equipo, para evitar una sobrecarga en los equipos a trabajar. El ejemplo que aquí se muestra es un adaptador de corriente DC/DC.