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SISTEMAS SOLARES
ENERGÍA FOTOVOLTAICA: APLICACIONES Y SISTEMAS DE GENERACIÓN
La energía solar es una de las fuentes de abastecimiento energético más respetuosa con el medio ambiente. Constituye actualmente una de las opciones en la lucha contra los graves problemas medio ambientales que a nivel global se intenta al menos minorar.
Los sistemas fotovoltaicos convierten la luz solar en energía eléctrica. Las principales ventajas que aportan son:
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Energía renovable. |
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Energía limpia y silenciosa. |
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Implantación sencilla y de bajo coste. |
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Modularidad. |
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Versatilidad (portabilidad, …). |
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Bajo coste de funcionamiento. |
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Alta fiabilidad. |
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Durabilidad. |
Aunque el número de ventajas son considerables existe un gran inconveniente, la radiación solar fluctúa mucho a lo largo del día y del año.
A pesar de ello la energía fotovoltaica puede ser rentable en muchas aplicaciones y en contra de la creencia popular en lugares en los que el tiempo no es soleado.
Los paneles dan tensión en cuanto amanece y su potencia aumenta o disminuye a lo largo del día en función de la cantidad de radiación solar que les llega. Esto se confirma viendo que países generan más energía eléctrica partiendo de energía solar y cuales tienen mayor número de instalaciones. Curiosamente la mayor concentración de mini generadores está en centro Europa.
APLICACIÓN:
Las posibles aplicaciones de la energía solar fotovoltaica son numerosísimas, pero en general se distinguen entre aplicaciones aisladas de la red de distribución eléctrica (electrificación rural, aplicaciones agrarias, telecomunicaciones, etc.) y aplicaciones conectadas a la red (centrales de producción de electricidad, instalaciones en edificios, etc.,).
Aunque la primera instalación conectada a red en España, de carácter experimental, comenzó a funcionar en el año 1984, se puede decir que es a partir del año 1992 cuando comienza a desarrollarse este tipo de aplicaciones existiendo a finales de 1997, cuarenta instalaciones conectadas en doce de las diecisiete Comunidades Autónomas que totalizan 1,7 MW de potencia instalada.
Las principales aplicaciones en las que se está utilizando energía solar son:
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Electrificación de viviendas rurales. Se estima que el uso de energía solar fotovoltaica es rentable si la distancia a la red eléctrica más cercana es superior a los 500 metros.
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Equipos y estaciones de comunicaciones. Es una de las aplicaciones con mayor crecimiento: teléfonos de emergencia de las autopistas, repetidores, ...
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Equipos de tele medida cuando éstos se encuentran alejados de la red eléctrica. Suelen ser equipos meteorológicos, medidas ambientales, etc.
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Señalización: boyas, balizas y luces para la navegación; señales de tráfico, luces y semáforos; señalización en vías de tren y señalización en aeropuertos.
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Protección catódica de gasoductos y oleoductos. Cualquier metal enterrado bajo tierra o agua sufre los efectos de la corrosión. La protección catódica contra la corrosión se consigue aplicando una pequeña diferencia de potencial ente el metal y el suelo. La utilización de energía solar fotovoltaica en este tipo de aplicaciones es muy frecuente.
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Iluminación pública. Este campo de aplicación se reducido y se está aplicando en túneles, parques y caminos, paradas de autobuses, carteles publicitarios...
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Sistemas de seguridad y sirenas de emergencia.
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Cargadores de baterías para vehículos eléctricos.
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Bombeo de agua y sistemas de regadío. Ésta es la aplicación por excelencia. Esta aplicaciones tienen la ventaja de que los requerimientos de energía coinciden el tiempo con los días más soleados. Además el montaje requerido para el bombeo de agua es muy simple y barato.
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Electrificación e iluminación de cercas.
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Invernaderos: Circulación del agua, iluminación y equipos de climatización.
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Satélites de todo tipo.
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Calculadoras, teléfonos móviles y otros equipos electrónicos.
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Net-metering: Con este término se hace referencia a los casos en los que la energía eléctrica producida que no se consume en la instalación se añade a la red de la compañía eléctrica. Objetivo del proyecto.
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Centrales eléctricas solares: producción a gran escala de energía eléctrica.
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TIPO DE SISTEMAS
Los sistemas de generación en base a energía fotovoltaica se dividen en:
Sistema DC:
La corriente eléctrica producida en el panel solar carga la batería durante las horas de luz. Normalmente las baterías son de 12 V. (como las de los coches). En sistemas fotovoltaicos se usan baterías de ciclo profundo: se pueden descargar y volver a cargar continuamente.
El control de carga evita que la batería se sobrecargue o se vacíe del todo. Tipos de controles de carga:
Carga:
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De regulación electrónica. |
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Uso de una carga en paralelo. |
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Uso de un interruptor para desconexión de los paneles. |
El centro de cargas contiene medidores para monitorizar el funcionamiento del sistema, fusibles, etc.
Sistema AC-DC: |
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