Escuela de Activistas 2019
Bienvenidos y bienvenidas
Que es MOCICC
Que es MOCICC
11 febrero - 17 de marzo 2019Módulo 1: Cambio climático y transición ecológica
Módulo 2: Incidencia social y activismo climático
Módulo 3: Comunicación ambiental y infoactivismo
17 de marzo: Gran jornada de cierre - Activación barrial
Equipo de comunicación Equipo de movilización y campañas
Equipo legal Equipo de capacitación/técnico
Escuela de verano de activistas
Programa de activismo
Celular: 924210315
Ing. Juan Carlos Vidales Garcia
FUNDAMENTOS DE LA ENERGÍA SOLAR
Energía solar
La energía solar es una fuente de energía
renovable, obtenida a partir de la radiación
electromagnética procedente del Sol.
Figura 1. Energía solar total recibida en el planeta9
Radiación solar
La radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas
emitidas por el Sol:
Infrarroja
Luz visible
Ultravioleta (Rayos UV)
De la radiación solar podemos extraer dos parámetros que serán de
gran relevancia a la hora de entender el potencial energético de la
radiación solar. Estos parámetros son:
- Irradiancia: Es la densidad de potencia de radiación solar
incidente en una superficie, y se expresa en W/m2.
- Irradiación: Es la densidad de energía de radiación solar
incidente en una superficie, expresándose en Wh/m2..
Figura 2. Radiación global incidente
0
6 8 16 18
RADIACION GLOBAL
kWh/m 2 - día
TERRITORIO
Figura 3. Radiación solar vs Horas del día
ÁREA
NUMÉRICAMENTE
EQUIVALENTE A LA
ENERGÍA ACUMULADA
DURANTE UN DÍA,
MEDIDA EN kWh/m2
10 12 14
HORAS DEL DIA
W/m2
1200POTENCI
A SOLAR
A ESA
HORA
550 W/m2
600
0
TRAYECTORIA SOLAR
MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR
RADIACION SOLAR EN EL MUNDO
BASE DE DATOS DE LA RADIACIÓNSOLAR
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Y SUS COMPONENTES
Potencia y energía eléctrica
• La corriente eléctrica otorga energía eléctrica a una carga (iluminar un foco, hacer funcionar un
refrigerador).
• La cantidad de energía absorbida o entregada por un elemento es la "potencia eléctrica", que se
mide en Watts (W)
• Para la energía se emplea la cantidad de Watts que se gastan en una hora (Wh). La potencia de
los paneles solares se mide en watts.
• El sistema fotovoltaico tendrá que disponer de mayor potencia que las cargas que tiene. Ej: un
generador de 2000W puede hacer frente a cargas que sumen 1500W en total, pero no un
generador de 1000W.
AparatoPotencia (W)
Tiempo de uso -
horas
(h)
Energía consumida
(Wh)
Foco LED 4 8 32
Cargador de celular 5 7 35
Foco fluorescente 12 6 72
Laptop 30 5 150
Ventilador 80 4 320
Bomba hidráulica 600 3 1800
Plancha eléctrica 1000 2 2000
Secador de pelo 1200 1 1200
Corriente alterna y corriente continua
Corriente alterna: cambia su nivel de tensión y dirección. La mayoría de los aparatos eléctricos suelen funcionar en CA.
Corriente continua : mantiene constante. Proviene de aparatos como baterías o paneles solares entre otros
Vo
ltaj
e
Vo
ltaj
e
Efecto fotoeléctrico
• Emisión de electrones por un material cuando es
iluminado con radiación electromagnética.
• Los fotones transportados por la radiación
electromagnética transmiten su energía a los
electrones, excitándolos
CONCEPTOS BÁSICOSSISTEMA OFF GRID
Índice
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• Generador fotovoltaico
• Acumulador
• Controlador de carga
• Inversor
• Elementos de corte yprotección.
Generadorfotovoltaico
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• Célula
fotovoltaica– Transforma la energía
lumínica de los fotones
en energíaeléctrica
– Ejemplo aplicado del
efecto fotoeléctrico
Generador fotovoltaico
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• Módulo fotovoltaico– Está formado por células
fotovoltaicas asociadas en serie hasta alcanzar la tensión deseada.
– Los módulos a su vez se asocian en serie y paralelo paraaumentar la corriente y tensión adecuada para el sistema, formando el arreglo fotovoltaico.
Características del módulo fotovoltaico
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• Efectos de la temperatura
– La temperatura de operación
también afecta al desempeño
del módulo fotovoltaico
Tipos depaneles
24
• Paneles monocristalinos VS
policristalinos– Ligeramente más eficientes
– Ligeramente más caros
– Ligeramente más duraderos
• Las diferencias en la actualidad son tan
leves que apenas hay diferencia entre el
uso de uno u otro
TIPOS DE PANEL FOTOVOLTAICO
PANEL SOLAR MONOCRISTALINO PANEL SOLAR POLICRISTALINO
Tipos depaneles
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• Película delgada– Fabricados con otros
semiconductores como el silicio amorfo o el galio por miedoa una posible escasez de silicio.
– Son más económicas pero menoseficientes.
– Muy versátiles, conaplicaciones en muchas disciplinas distintas
Acumulador
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• Recurso renovable limitado, necesidad de
acumular energía
Tipos debaterías
28
Baterías de Plomo Ácido
Baterías líquidas
Tipos debaterías
29
a(VRLA)
• Baterías de Plomo Ácido
– Baterías reguladas por válvul
• BateríasAGM
Tipos debaterías
30
• Baterías de Plomo Ácido
– Baterías reguladas por válvula (VRLA)
• Baterías de Gel
Tipos debaterías
31
• Baterías de Plomo Ácido
– Baterías de placas tubulares OPzS yOPzV
Tipos debaterías
32
• Baterías de Li Ion
Tipos debaterías
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Tipo deBatería Ventajas Inconvenientes
Baterías Líquidas- Precio
- Disponibilidad
- No recomendadas para ciclados profundos y prolongados
- Tiempos de vida medios
- Requieren mantenimiento y de manipulación peligrosa
Baterías VRLA- Escasomantenimiento
- Precio medio
- Deterioro rápido en condiciones de operación extremas
(V y temperatura)
- Tiempos de vida medios
Baterías dePlacas
Tubulares
- Ciclado profundo
- Tiempos de vida largos
- Precio elevado
- Disponibilidad escasa en determinados mercados
- Voluminosas y pesadas
Baterías de LiIon
- Alta densidad energética
- Tamaño y peso manejables
- Escasomantenimiento
- Precio elevado por Ah
- Tiempos de vida medios
Factores que afectan a labatería
34
• Profundidad de
descarga– Se define habitualmente
entre un 40% y un60%
Factores que afectan a lasbaterías
35
• Condiciones ambientales
Recomendaciones y peligros
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• Tienen elementos peligrosos ycontaminantes
• Informar de los peligros que tiene tirarlos en cualquierlugar
• Valor añadido al servicio con la retirada de residuoscontaminantes
• Elemento crítico del sistema. Dimensionarlo adecuadamente,con
la tecnología adecuada y con un controlador de cargaadecuado
Controlador decarga
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• El controlador de carga es el encargado de prolongar la vida del
acumulador, previniéndolo de sobrecargas y sobredescargas
que disminuyen el número de ciclos y por lo tantosu vida útil.
Inversor
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• Es el encargado de convertir la DC del arreglo fotovoltaico y el acumulador en AC. De esta forma, es posible emplear en el sistema cargas comercialmente más comunes que funcionen a 110 V o 220 V.
• En los SFA es prescindible, ya que puede quedarse un bus en DC que alimente cargas en DC.
• Los SFCRrequieren de un inversor transforme la DCen ACy queademás ejerza el papel de comunicar la red convencional con elsistema fotovoltaico.
• Es uno de los componentes del sistema de mayorcosto
Tipos deinversores
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• Inversor DC/AC
– Se encarga de convertir
la DC que almacena el
acumulador en AC para
alimentar a las cargas del
sistema
Tipos de inversores
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• Inversor conectado a red
– Es capaz de adaptar la señal eléctrica producidapor el generador fotovoltaico, para la inyecciónde esaenergía en la red convencional.
– Es el encargado de gestionar el suministro de energía de la red convencional para la alimentación de las cargas del sistema.
– Puede hacer la gestión con un acumuladorde respaldo de forma que priorice el uso de la energía almacenada en las franjas horarias en las que la energía tiene mayorcoste.
Elementos de corte yprotección
• Evitan las altas corrientes previniendo deproblemas con los equipos y accidentes personales.
• Elementos de corte
– Fusibles
– Disyuntores
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Elementos de corte yprotección
• Pararrayos y pozo a tierra
– Atraen los rayos derivando su corriente al
pozo a tierra donde esdisipada.
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SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
- SFV AUTÓNOMO
- SFV CONECTADOS A LA RED
CONCEPTOS BÁSICOSSISTEMA OFF GRID
ModuloSolar
RedPublica
DC /ACInversor
Medidor
CableDC Cable
AC
La electricidad generada es inyectada primordialmente a la red electrica la cual se le da
credito al consumo entregado durante la
noche
PROYECTO:“EMERGIENDO CON ELSOL”
“INGENIERÍA DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS” 27.10.2017Fuente: CER-UNI