energia solar fotovoltaica
TRANSCRIPT
1
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE INGENIERIA
“Ensayo de Energía Solar Fotovoltaica”
Alumno:
CORTÉS MANZO MARTIN EDUARDO.
Matricula: 201417700 2° Cuatrimestre
Profesor(a):
JUAN CARLOS CARMONA RENDON
Materia: DHTIC.
Horario: L, M, M, J. 6:00pm – 7:00pm
Fecha de entrega del trabajo: 12 de marzo del 2015
Periodo: Primavera 2015
2
Índice de contenidos
Pág
1. Introducción ………………………………………………3
2. ¿Qué es energía Solar Fotovoltaica?………………….4
2.1. Ventajas y desventajas……………………………4
3. Los campos de aplicación de la energía Lumínica…..5
3.1. Productos de gran uso público…………………...5
3.2. Productos de gran consumo para uso exterior…5
4. Como Funciona un Sistema Fotovoltaico …………….6
5. Producción de más energía y menor consumo……….8
5.1. Focos Ahorradores…………………………………8
6. Conclusiones……………………………………………..9
7. Referencias Bibliográficas……………………………..10
3
1. Introducción
La explotación de la energía de la luz revela un camino totalmente nuevo en
relación con las fuentes convencionales, como el petróleo, el gas natural, el
carbón y la energía nuclear. Su aportación energética anual es muchos
millones de veces mayor que nuestro consumo global de energía y es
constante y renovable en cada zona climática.
La energía solar está disponible en todo el planeta y su uso no
solamente no altera nuestro entorno sino, que por el contario, permite en
mejoramiento por la situación de energías fósiles contaminantes.
Las fuentes de energía solar son múltiples y variadas. El sol puede
proporcionar energía térmica, energía radiante y energía eléctrica, después de
la transformación.
Este ensayo se refiere, en particular a la transformación de energía solar y/o
luminosa en energía eléctrica, gracias al uso de la tecnología de la celda
fotovoltaica o fotopila y, en general, de los fotogeneradores.
En la Imagen 1.1 se observa la producción mundial anual de energía fotovoltaica (de los años 2002 al 2010) de los países más avanzados en este tipo de tecnología.
Imagen 1.1
4
2. ¿Qué es energía Solar Fotovoltaica?
La energía fotovoltaica es la transformación directa de la radiación solar en
electricidad. Esta transformación se produce en unos dispositivos denominados
paneles fotovoltaicos. En los paneles fotovoltaicos, la radiación solar excita los
electrones de un dispositivo semiconductor generando una pequeña diferencia
de potencial. La conexión en serie de estos dispositivos permite obtener
diferencias de potencial mayores.
Aunque el efecto fotovoltaico era conocido desde el siglo XIX, fue en la década
de los 50, en plena carrera espacial, cuando los paneles fotovoltaicos
comenzaron a experimentar un importante desarrollo. Inicialmente utilizados
para suministrar electricidad a satélites geoestacionarios de comunicaciones,
hoy en día constituyen una tecnología de generación eléctrica renovable.
Una de las principales virtudes de la tecnología fotovoltaica es su aspecto
modular, pudiéndose construir desde enormes plantas fotovoltaicas en suelo
hasta pequeños paneles para tejados.
2.1. Ventajas y desventajas
Ventajas Desventajas
No contamina No consume combustibles. No genera residuos No produce ruidos Es inagotable Su instalación es simple Requiere poco mantenimiento Tienen una vida larga (los paneles
solares duran aproximadamente 30 años)
Resiste condiciones climáticas extremas: granizo, viento, temperatura, humedad.
No existe una dependencia de los países productores de
combustibles.
Su elevado coste
5
3. Los campos de aplicación de la energía Lumínica
El triunfo principal de la energía fotovoltaica se encuentra en la posibilidad de
proporcionar una autonomía de funcionamiento a un aparato que requiera una
fuente de energía independiente.
3.1. Productos de gran uso público
Ejemplos de artículos de uso público son: calculadoras, relojes, juguetes
lámparas de bolsillo, balanzas, básculas, animación publicitaria en escaparates
y radios portátiles.
Todo objeto de consumo muy reducido que se encuentre con frecuencia
expuesto a la luz puede ser alimentado con luz, lo que permite:
Disponer de un aparato sin conexión.
Evitar problemas de cambio de pilas y ahorrar funcionamiento.
Ahorrar el espacio que ocupan las pilas en el aparato.
3.2. Productos de gran consumo para uso exterior
Todo equipo eléctrico de consumo moderado o intermitente puede hacerse
autónomo, colocándolo afuera o alimentándolo con paneles expuestos al
exterior.
Entre las funciones de base de la electricidad electrodoméstica tenemos la
iluminación, la refrigeración y los pequeños electrodomésticos.
4. Como Funciona un Sistema Fotovoltaico
6
Los sistemas fotovoltaicos basan su funcionamiento en el efecto fotoeléctrico
para convertir la energía lumínica proveniente del sol en energía eléctrica. Este
proceso de generación de electricidad renovable no contamina, no emite gases
nocivos, su mantenimiento es mínimo y no genera ruidos molestos. La
tecnología fotovoltaica es totalmente confiable y su instalación en residencias e
industrias es muy sencilla.
Un sistema solar fotovoltaico está conformado por:
Paneles Solares Fotovoltaicos: Los paneles solares estan
formados por celdas fotovoltaicas, las cuales recolectan los rayos
del sol y los convierten en corriente directa (DC).
Inversor: Recibe la corriente directa (DC) generada por los paneles
solares y la convierte en corriente alterna (AC), el tipo de
electricidad comúnmente utilizada.
Tablero Eléctrico: La corriente alterna (AC) que sale del inversor
llega a un tablero eléctrico donde está lista para ser utilizada.
Medidor de Energía Bidireccional: Mide la energía entregada por
la compañía de luz al usuario así como la energía fotovoltaica
residual compensada en su estado de cuenta, de esta manera la
energía residual producida por su sistema fotovoltaico se descuenta de su
próximo recibo de luz.
7
Red Eléctrica: Es el sistema eléctrico de la compañía de luz. Su
sistema fotovoltaico permanecerá conectado a la red eléctrica para
permitir el funcionamiento de la red eléctrica cuando se requiera
energía adicional a la que su sistema fotovoltaico produjo, por ejemplo durante
la noche, garantizando así un suministro constante y confiable de electricidad.
Sistema de Monitoreo: Su sistema fotovoltaico ofrece la
posibilidad de monitorear la producción diaria de energía
fotovoltaica y verificar que su sistema funcione adecuadamente, así
como llevar un registro del CO2 no emitido al ambiente.
5. Producción de más energía y menor consumo
8
La lucha para mejorar el rendimiento de las pilas fotovoltaicas es indispensable,
pero nos parece interesante recordar que no solo hace falta razonar en la
potencia producida sino también en la potencia consumida.
Es necesario mejorar el rendimiento energético tanto de la oferta como de la
demanda. A veces resulta menos costoso invertir para ahorrar un watt por hora
que para producir uno adicional, esto con el fin de satisfacer de la misma forma
al consumidor.
5.1. Focos Ahorradores
Los focos ahorradores son lámparas fluorescentes compactas autoalastradas
que proporcionan un flujo luminoso igual al de los focos tradicionales pero con
un menor consumo de energía. A diferencia que los focos incandescentes, los
focos ahorradores funcionan por medio de un gas que ioniza y provoca la
iluminación en conjunto con la pintura blanca especial que tienen las paredes
interiores del tubo.
Estos focos consumen hasta un 80% menos energía, producen más
luminosidad por watt y duran hasta 8 veces más que los focos tradicionales.
En la tabla 4.1.1 se muestra la
equivalencia en el consumo de watts
entre un foco ahorrador Voltech y uno
tradicional con la misma luminosidad.
Tabla 4.1.1. (http://www.voltech.com.mx/focos.php)
6. Conclusiones
9
Como conclusión a este ensayo podemos decir que:
La energía solar fotovoltaica consiste en la conversión de la luz en electricidad.
Este proceso se consigue con algunos materiales que tienen la propiedad de
absorber fotones y emitir electrones.
Las células se montan en serie sobre paneles o módulos solares para
conseguir un voltaje adecuado a las aplicaciones eléctricas; los paneles captan
la energía solar transformándola directamente en eléctrica en forma de
corriente continua, que se almacena en acumuladores, para que pueda ser
utilizada para suministrar energía a una carga, por ejemplo para encender una
bombilla.
Tradicionalmente este tipo de energía se utilizaba para el suministro de energía
eléctrica en lugares donde no era rentable la instalación de líneas eléctricas.
Con el tiempo su uso se ha ido diversificando hasta el punto que actualmente
resultan de gran interés las instalaciones solares en conexión con la red
eléctrica.
La energía fotovoltaica tiene muchísimas aplicaciones, en sectores como las
telecomunicaciones, automoción, náuticos, parquímetros. También podemos
encontrar instalaciones fotovoltaicas en lugares como carreteras, ferrocarriles,
plataformas petrolíferas o incluso en puentes, gaseoductos y oleoductos.
Y tiene la ventaja de que es un sistema amigable con el medio ambiente,
ayudando a la humanidad dentro de varios ámbitos en la vida cotidiana.
10
7. Referencias Bibliográficas
1. Jean-Paul Braun, Benjamin Faraggi, Anne Labouret. (1999). Celdas Solares. Electricidad luminosa y sus campos de aplicacion. México: trillas
2. Green Martin (2002). Energía fotovoltaica: De la luz solar a la electricidad usando células solares. Zaragoza : Acribia.
3. Voltech. (2010). Focos Ahorradores. 2014, de Truper S.A de C.V Sitio web: http://www.voltech.com.mx/focos.php
4. Aureum Miliarium (2001). Energía solar fotovoltaica, Miliarium.com;
Madrid. Pag.Web:
http://www.miliarium.com/Bibliografia/Monografias/Energia/EnergiasRen
ovables/EnergiaSolarFotovoltaica.asp
5. APPA. (2009).¿Qué es la Energía Solar Fotovoltaica?. 2012, de APPA
Sitio web: http://www.appa.es/09fotovoltaica/09que_es.php
6. Solar PRO. (2007). Como Funciona un Sistema Fotovoltaico. 2013, de
Solar PRO Sitio web: http://www.solarpro.com.mx/como-funciona-un-
sistema-fotovoltaico/