Energía solar fotovoltaica para todos

Pedro Francisco Garcia Martin

• Editorial: Marcombo
• Año: 2021
• ISBN del libro electrónico: 9788426732958
• Edición: 1
• Categoría: Architecture
• Categoría: Architecture General

Ahorrar dinero en la factura de la electricidad, mejorar el medio ambiente y ser autosuficientes energéticamente hablando hasta el punto de olvidar por completo las compañías eléctricas, puede parecer algo inalcanzable. No obstante, gracias a los contenidos de este libro y la app Android que lo acompaña para el diseño y la instalación de sistemas de energía solar fotovoltaica, está más cerca que nunca de conseguirlo.Tanto si quiere orientar su profesión al diseño y la instalación de sistemas de energía solar fotovoltaica como hacer un uso personal de esa tecnología, con este manual tomará una posición aventajada ante el gran desarrollo que va a experimentar el sector en los próximos años.Este libro se lo pone fácil: sus 49 casos prácticos van desde planteamientos sencillos hasta instalaciones complejas, con equipamientos y detalles reales, y se acompañan con más de 200 ilustraciones, esquemas y circuitos. Además, incluye la app Android SOLARPE PRO, que facilita el diseño y la instalación de sistemas de energía solar fotovoltaica, pues realiza todos los cálculos matemáticos y selecciona las características de los componentes del sistema.SOLARPE PRO ha sido reconocida por el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) como aplicación más innovadora en junio de 2016. También ha sido galardonada con el Premio SIMO Educación 2016 y con el Premio Francisco Giner de los Ríos en 2018.La versión actual de SOLARPE PRO que se facilita en este libro incorpora nuevas funciones que la convierten en la herramienta definitiva para el diseño y la puesta en práctica de instalaciones fotovoltaicas. Mediante SOLARPE PRO y con la ayuda de este libro: - Conectará con la base de datos de la NASA para verificar los parámetros del lugar de la instalación.- Conocerá la inclinación de los paneles para un uso más eficiente del sistema.- Medirá la inclinación de los paneles solares y los orientará según la dirección óptima.- Determinará la distancia entre paneles para evitar sombras.- Calculará los parámetros de todos los componentes y conductores en función de las cargas y de los días de autonomía para los Sistemas Aislados, OFF GRID.- Realizará una estimación de la energía generada en función de los paneles para los Sistemas Conectados a Red, ON GRID.La energía solar va a experimentar un importante desarrollo en los próximos años. Ahora las instalaciones fotovoltaicas se encuentran al alcance de todos. Hágase con este libro y la app SOLARPE PRO que lo acompaña, y consiga resultados eficientes en sus diseños e instalaciones.

CAPÍTULO 1. Tipos de instalaciones solares fotovoltaicas

OBJETIVOS:

• Conocer los tipos fundamentales de instalaciones solares fotovoltaicas.

• Aprender las características y el esquema básico de estas instalaciones.

Las instalaciones de energía solar fotovoltaica pueden ser, fundamentalmente, de dos tipos:

- INSTALACIONES AISLADAS. También se conocen como OFF GRID. Se prescinde completamente de la red de suministro eléctrico. Son adecuadas para lugares aislados a los que no llegan las compañías eléctricas.

Para tener electricidad en ausencia de luz solar, deben incorporar baterías.

- INSTALACIONES CONECTADAS A RED. También se conocen como ON GRID.

No son necesarias baterías porque, cuando no hay sol, se toma la energía eléctrica de la red de suministro.

Se puede vender a la red el excedente de energía generada.

CAPÍTULO 2. Componentes de las instalaciones solares fotovoltaicas

OBJETIVOS:

• Estudiar los componentes más importantes de las instalaciones solares fotovoltaicas.

• Diferenciar los tipos de paneles solares.

• Conocer los tipos de reguladores de carga.

• Aprender las diferentes tecnologías que existen actualmente en las baterías.

• Estudiar los tipos de inversor y sus aplicaciones más adecuadas.

• Saber qué protecciones específicas emplear en las instalaciones solares fotovoltaicas.

• Analizar los esquemas de los principales tipos de instalaciones fotovoltaicas, distinguiendo sus componentes y comprendiendo su funcionamiento.

2.1. Paneles solares

A partir de la luz solar, se produce energía eléctrica en forma de corriente continua, con polaridad positiva y negativa.

2.1.1. Monocristalinos

Son los más caros y difíciles de fabricar, pero consiguen eficiencias de hasta el 22 %. Presentan un color azul homogéneo.

2.1.2. Policristalinos

Son más baratos y fáciles de fabricar. Consiguen eficiencias en torno al 16 %. Con temperaturas elevadas, la pérdida de eficiencia en módulos policristalinos, en general, resulta menor que en paneles monocristalinos. En su superficie se distinguen diferentes estructuras cristalinas, con distintos tonos de azul.

2.1.3. De silicio amorfo

Son los más baratos, pero su eficiencia no pasa del 10 %. Estos paneles tienen un tono marrón homogéneo y no están formados por la unión de células individuales, como los paneles monocristralinos o policristalinos, sino que consisten en una lámina continua que se extiende por toda la superficie del panel.

2.2. Regulador de carga

Controla la carga de las baterías. Son necesarios en las instalaciones aisladas. Principalmente, hay dos tipos: PWM y MPPT.

2.2.1. PWM

Son más económicos y se pueden utilizar cuando la tensión generada por los paneles solares se halla ligeramente por encima de la tensión del banco de baterías. PWM son las siglas en inglés de «modulación de ancho de pulso». En estos reguladores, se realiza una conexión directa entre los paneles solares y el banco de baterías. Durante su carga, el voltaje de la matriz de paneles se reduce para adaptarse a la tensión de las baterías. A medida que estas se cargan, su tensión se incrementa, y el regulador aumenta también el voltaje de la matriz de paneles.

2.2.2. MPPT

Son más caros, pero mucho más eficientes, porque buscan el punto de máxima potencia de la energía eléctrica generada, optimizando así la carga de las baterías. También presentan otras ventajas, como la posibilidad de que los paneles solares produzcan una tensión muy superior a la del banco de baterías. En estos reguladores, se reduce la tensión de la matriz de paneles para adaptarse al voltaje de baterías; pero, al mismo tiempo, se aumenta la intensidad, por lo que se utiliza toda la potencia entregada por los paneles.

Al regulador de carga se deben conectar, en primer lugar, las baterías y, después, los paneles fotovoltaicos.

2.3. Baterías

Almacenan la energía eléctrica generada por los paneles solares y se cargan por medio del regulador de carga. Son necesarias en las instalaciones aisladas.

Para energía solar fotovoltaica, las baterías deben admitir descargas profundas, en torno al 60 %.

Algunas baterías pueden producir emanaciones de gases y deben ser instaladas en lugares ventilados y con adecuada señalización.

A continuación, veremos las diferentes tecnologías que existen dentro de las baterías.

2.3.1. De plomo ácido abierto

Es una tecnología utilizada durante décadas en sistemas aislados de energía solar fotovoltaica. Son más económicas, pero ocupan mucho espacio y desprenden gases, por lo que deben almacenarse en un recinto específico, bien ventilado y señalizado. Requieren mantenimiento cada dos-cuatro semanas, con la reposición de agua destilada, y siempre se ha de evitar que las placas de plomo del interior de los vasos queden al descubierto. Presentan una profundidad de descarga en torno al 60 % y, en comparación con otros tipos de baterías, ofrecen una reduci...

Índice

• Cubierta
• Título
• Créditos
• Índice
• En este libro encontraremos
• Introducción
• Capítulo 1. Tipos de instalaciones solares fotovoltaicas
• Capítulo 2. Componentes de las instalaciones solares fotovoltaicas
• Capítulo 3. App Android SOLARPE PRO
• Capítulo 4. Orientación óptima de los paneles
• Capítulo 5. Inclinación óptima de los paneles
• Capítulo 6. Altura solar máxima
• Capítulo 7. Distancia entre filas de paneles en horizontal
• Capítulo 8. Distancia entre filas de paneles en cubierta inclinada
• Capítulo 9. Diseño de instalación solar autónoma
• Capítulo 10. Diseño de instalación solar conectada a red