miércoles, 30 de julio de 2014

CURSILLO RAPIDO SOBRE FOTOVOLTAICA. 2º MODULOS FOTOVOLTAICOS

Hola a todos, Después de la introducción que hicimos a la fotovoltaica con la explicación de su principio básico como es la radiación, vamos a empezar a explicar los componentes necesarios para realizar nuestra propia instalación fotovoltaica.
Empezamos por el primero, es el principal, el que recibe esa radiación y la convierte en energía.        EL MODULO FOTOVOLTAICO.
La tecnología fotovoltaica se basa en el efecto fotoeléctrico descubierto por Albert Einstein; este se puede observar en semiconductores expuestos a los rayos solares, donde los electrones de la banda de valencia pueden ser excitados a la banda de conducción. Para que se de este fenómeno, la energía de los fotones (rayos solares) debe ser igual o superior al salto energético (band gap) entre la banda de valencia y la de conducción del semiconductor.
Cuando este fenómeno ocurre, la estructura física de los semiconductores crea un campo eléctrico que establece una trayectoria de los electrones de manera que se genera una corriente eléctrica continua como se muestra en el siguiente esquema.
El efecto fotoeléctrico se produce en cada una de las células fotovoltaicas, las cuales conectadas en serie (y acaso en paralelo) forman la base de un módulo fotovoltaico. Las células fotovoltaicas son delicadas y se protegen en los módulos fotovoltaicos mediante encapsulamiento (suele ser de de etileno vinilo acetato), una cubierta de vidrio templado y una cubierta posterior ante de influencias ambientales.

Los módulos fotovoltaicos se instalan sobre una estructura que les da la orientación e inclinación deseada; varios módulos solares fotovoltaicos en serie forman una cadena (string).
Existen varias tecnologías que se diferencian en los semiconductores empleados y sus procesos de fabricación.
En principio se distinguen dos grupos de módulos fotovoltaicos:
·         módulos de silicio cristalino
·         módulos de capa fina

Módulos de silicio cristalino
Dentro del grupo de los módulos cristalinos existen dos subgrupos principales
·         módulos de células policristalinas
·         módulos de células monocristalinas
Ambos tipos son muy parecidos en cuanto a características eléctricas, las células monocristalinas alcanzan mayores eficiencias (sacan más vatios por superficie de célula), pero por la forma de las células (son octogonales) la ventaja resultante en los módulos es casi nula (entre las esquinas de las células monocristalinas en un módulo hay huecos, mientras las células policristalinas son totalmente cuadradas, así que pueden tener más superficie activa en el mismo tamaño de módulo). En las imágenes a continuación que muestran un módulo policristalino y otro monocristalino se pueden apreciar muy bien las diferencias en cuanto al aspecto.


Módulos de capa fina
Dentro del grupo de los módulos de capa fina existen muchos subgrupos que se diferencias básicamente por el semiconductor que se emplea. Los subgrupos más importantes son los módulos de CdTe, (µ-)a-Si y CIGS(e).
En principio todas las tecnologías de capa fina presentan ventajas en el coeficiente de pérdidas de rendimiento por temperatura y en eficiencia con luz difusa (cielos nublados), lo que resulta en una ligeramente mayor producción anual por vatio de módulo. También pueden ser algo más baratos los módulos de capa fina que las de silicio cristalino (aunque la diferencia cada vez es menor por la caída de precio del silicio). Las principales desventajas frente a módulos cristalinos son la menor eficiencia (menos vatios por m² de módulo) y que requieren la puesta a tierra de uno de sus polos cuando se forman cadenas de varios cientos de voltios, lo que conlleva que casi siempre hay que conectarlos a inversores con transformador (separación galvánica) que tienen peor rendimiento que los inversores sin transformador.

Desarrollos
En fase de desarrollo se encuentran módulos de células orgánicas. Ya existen algunos fabricantes con una pequeña gama de módulos orgánicos, pero aún no juegan un papel importante. Las células orgánicas, en principio son muy baratas de fabricar, flexibles (lo que permite su fabricación en rollos, respectivamente módulos enrollables), pero cuentan con un relativamente bajo rendimiento y una vida útil bastante más corta que las otras tecnologías.
Las tecnologías cristalinas y de capa fina están en continuo proceso de mejora, por ejemplo ya existen las primeras células monocristalinas cuadradas, tecnologías para contactos traseros etc. Todo ello resulta en mejoras de rendimiento y a la vez bajadas de coste por Wp (a sacar más potencia de los mismo materiales).

Esta es una explicacion breve y facil de entender. Si alguien quiere documentacion complementaria puedo pasarsela. 
Me interesan muchos vuestros comentarios, con ellos hare el blog mas ameno y mas adaptado a vuestro gusto.

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martes, 22 de julio de 2014

¿PORQUE ELEGIR ILUMINACION LEDS? 2ª PARTE. COMO ELEGIR LA BOMBILLA LED ADECUADA

PASO 1 – ELEGIR POTENCIA Y FLUJO LUMINOSO (LÚMENES)

La potencia de una bombilla viene reflejada en vatios (W), y es lo que nos cobra la compañía suministradora de electricidad por consumo eléctrico. Los vatios son de forma aproximada proporcionales a la cantidad de luz que emite una bombilla. El flujo luminoso en cambio es la cantidad de luz (lúmenes) que emite una bombilla (dato proporcionado para cada bombilla). Este dato es más fiable a la hora de elegir la bombilla que queremos sustituir pero normalmente no se dispone de este dato en las bombillas a sustituir, por lo que nos fijaremos en los vatios. La relación aproximada para sustituir bombillas convencionales es la siguiente:

• 10w vatios en bombilla incandescente (la de toda la vida) = 1w vatio en bombilla LED
Ejemplo: bombilla de 50w vatios se sustituye por una de 5w vatios en LED

• 10w vatios en bombilla de bajo consumo o tubo fluorescente = 3.5w vatios en bombilla o tubo LED
Ejemplo: bombilla de bajo consumo de 15w Vatios se sustituye por una de 5w Vatios en bombilla LED.

La evolución de la tecnología LED en los últimos tiempos ha conseguido que la relación entre los vatios de una bombilla y la luz que emite esta sea mucho más eficiente, de manera que con muchos menos vatios de LED conseguiremos la misma o mejor luminosidad que con cualquier otro tipo de bombilla, ahorrando una sustanciosa cantidad de dinero en la factura de la luz.
 

• PASO 2 – ELEGIR ÁNGULO DE EMISIÓN

El ángulo de emisión con el que se proyecta la luz de una bombilla ó lámpara LED es importante para conseguir la iluminación adecuada. Las bombillas que emiten 360º dan una luz difuminada y envolvente mientras que los focos que emiten en 30º concentran el haz de luz en un punto. Para facilitar la elección lo mejor es tener en cuenta el ángulo de luz de la bombilla que se sustituye.

Si elegimos LED muy direccionales (por ejemplo 30º) conseguiremos una sensación de chorro de luz que podremos aprovechar para generar el efecto deseado por ejemplo en la iluminación de un cuadro o zona concreta de las estancia (pasillos). Un LED tipo bombilla multiled que proyecta en 180º o 330º será ideal para iluminar un salón, una habitación, etc.

angulo iluminacion led
Esquema que muestra como cubrirían la superficie unos focos LED con apertura de 60º.

PASO 3 – ELEGIR COLOR

Existen varios tipos de luz en iluminación LED. Según el color de luz escogido conseguiremos un ambiente más acogedor o más estimulante.
Por ejemplo, un blanco cálido emula la tradicional bombilla incandescente dentro de los hogares. El blanco neutro ó frío consigue un tipo de iluminación más fuerte, difusa y de gran calidad, idóneo para oficinas, exposiciones, etc. El blanco frío es ideal para sitios donde queremos conseguir una sensación de mucha Luz, etc. 
Esquema temperatura del color

Es muy importante tener en cuenta la el color de luz que vamos a poner, se pude dar el caso que pongamos una luz fría en zonas en las que pasamos mucho tiempo y se nos haga incomoda la iluminacion,

 
  • PASO 4 –  ¿QUE CASQUILLO NECESITAMOS?

Sustituir una bombilla tradicional, incandescente, de bajo consumo, halógena, dicroica es tan sencillo como desenroscar y cambiar por una bombilla LED con el mismo casquillo así de fácil.

casquillo bombillas led
Los casquillos ó bases para iluminación LED a 12V: GU4, GU5.3 y MR16 son los mismos. 

PASO 5- REALIZAR LA COMPRA
Este paso es muy muy importante, dado la gran cantidad de oferta que existe, sobre todo en la red. En esta oferta tan amplia hay quien dice la verdad y quien no. Es muy importante no dejarse engañar por precios chollo o por quienes nos ofrecen buena calidad a precio ganga. Tened en cuenta que todo los leds que ahora mismo se están fabricando proceden de China y dentro de ellos hay una gran variedad de gamas y calidades. Para alguien no acostumbrado puede resultar difícil elegir la opción buena. Como siempre yo os aconsejo que mireis varias opciones y cualquier duda podéis consultármela y os puedo asesorar.
Tened en cuenta que una de las características mas importante en un led es el chip, hay esta la vida de la misma, y no vale con que nos digan que lleva por ejemplo un chip CREE ( que es de lo mejor) hay que demostrar que lo lleva, para alguien ajeno ha este mundo le va a resulta difícil comprobar cuando le llegue el pedido si realmente lo  tiene . 
Con los pedidos  a China tener cuidado con las tasas de aduanas, ya que os van a a incrementar el precio del producto mucho.
Si estáis interesado podéis contactar conmigo y os preparo un proyecto de sustitución y un presupuestos con los productos adecuados

Quedo a vuestra disposición, espero comentarios.

Gracias


lunes, 21 de julio de 2014

NUEVO PROYECTO FOTOVOLTAICO DE 1200KWH/AÑO

Buenas tardes, os voy a comentar el nuevo proyecto fotovoltaico que he realizado. (voy subiendo fotos)

Se trata de una instalación aislada para una casa de campo, los consumos que había que cubrir eran los
siguiente:

  • iluminación de la vivienda
  • 1 frigorífico A+
  • 1 tv de tubo de 25 pulgadas
  • 1 grupo de presión de agua para la vivienda
  • una depuradora de piscina de 0.7 kw
  • 1 bomba de pozo de 1cv
Todo esto para un uso diario en verano y de fines de semana en invierno.
También quería que tanto la piscina como la bomba del pozo funcionaran automáticamente

Teniendo en cuenta estos datos se ha analizado el terreno, la zona de radiación, orientación de la cubierta, posibles zonas de sobra (por ejemplo las producidas por arboles cercanos), etc.


Para cubrir estas necesidades se realizo el calculo energético correspondiente y se obtuvo un resultado de que para abastecer estas necesidades hacen falta unos 1000kwh/año.

Viendo los resultado obtenidos y teniendo en cuenta (como ya sabeis) que me gusta que las instalaciones vayan siempre un poco sobradas( por aquello de que no siempre el clima es como nosotros queremos) me decidi por instalar el siguiente equipo:

  • 3 modulos Lightway LW-245
  • Regulador de 30A Midnite Solar Kit
  • Inversor Victorn Energy 24/2000
  • 4 acumuladores de 6v/ 260Ah (c20) de placa tubular con una vida estimada de 1200ciclos a 80%
  • Cuadro de protecciones y de automatismos(luego explico para que los autómatas)

La instalación de los módulos se ha realizado en fachada, dado a que la forma de la vivienda es redonda, tipo chozo .


En el cuadro de protecciones del equipo, se añadió autómatas con el objetivo de que la depuradora de la piscina haga un depurado de 3 horas diariamente, en los meses de verano y que la bomba del pozo llene el deposito de la vivienda, cuando la sonda de nivel del mismo así lo pida. con los autómatas también se programo que no coincidan en el tiempo la bomba y la depuradora para así conseguir que trabajen solo y exclusivamente con la producción de los módulos y no tiren o lo hagan de manera mínima, de los acumuladores, todo ello en las horas de máxima producción.
También se queda previsto un accionamiento manual para ambas, para poder usar la depuradora en modo barredera y la bomba del pozo para regar la huerta
.




Una vez finalizada esta instalación he procedido a hacerle varias pruebas , he puesto en marcha la depuradora y piscina en horario de máxima producción y observo que solo con la producción de los módulos es suficiente para abastecerlos el regulador no deja de marcar flotación, con lo cual no descargamos acumuladores lo que prolonga notablemente su vida.
También he probado a conectar un frigorífico a la instalación y todo ha ido perfecto.El victron responde perfectamente al arranque de depuradora+bomba+frigorífico.



Espero que os sirva de ayuda y os resuelva esas dudas que podáis tener. ya sabéis que estoy a vuestra entera disposición para echaos una mano en vuestro proyecto.



Espero vuestros comentarios.

gracias

miércoles, 16 de julio de 2014

CURSILLO RAPIDO SOBRE FOTOVOLTAICA.1º LA RADIACION

A lo largo de estos próximos días vamos a ir dando algunos datos de introducción en el mundo de la fotovoltaica. La idea es que vayáis familiarizando con términos y conceptos que os ayuden a la hora de realizar vuestra instalación o bien a la hora de pedir presupuestos a instaladores.
Hoy vamos a empezar con algo básico... la Irradicacion, es el concepto madre de la fotovoltaica, sin la irradiacion solar no podríamos hacer nada, es necesaria y a la hora de realizar nuestro proyecto necesitamos saber exactamente cual es en nuestra zona para poder hacer un calculo exacto.
A continuación os dejo un pequeño resumen que me paso mi buen amigo Mathias de Eraeco en el que queda bastante claro el concepto de irradicion.




Para dimensionar un sistema fotovoltaico es imprescindible saber la irradiación que van a recibir los módulos fotovoltaicos (“placas solares”) a lo largo de un año.
La irradiación es la cantidad de energía que incide en un espacio definido en forma de ondas electromagnéticas (luz visible, infrarroja y ultravioleta), procedentes del sol.
Al llegar a la atmósfera, la energía contenida en los rayos solares es de 1.367 W/m² ± 3,3 % (variando en función de la distancia entre tierra y sol). En la atmósfera parte de los rayos se dispersa y absorbe (por nubes, nitrógeno, oxígeno, CO2 etc.) y la energía que nos llega a nivel del mar, con una atmósfera limpia y sin nubes, está en torno a los 1.000 W/m² (en plano perpendicular al sol). El efecto de absorción y dispersión sobre el espectro solar se puede ver en este gráfico (las zonas negras y cianes son pérdidas por absorción y dispersión):
A continuación, podemos observar las irradiaciones globales horizontales (es decir, la suma de la irradiación directa y la irradiación difusa que incide en un plano paralelo al suelo) para España. La escala en la leyenda muestra los valores para la irradiación anual (valores encima de la escala) y para la producción anual correspondiente de un campo fotovoltaico de un 1.000 Wp de potencia (valores debajo de la escala).
Como los módulos fotovoltaicos se suelen inclinar para tener mejor ángulo al sol, nos interesa conocer cómo cambia la situación, si los paneles van inclinados (estructura fija) de forma ideal hacia el sur para captar la máxima irradiación y sacar la máxima producción a lo largo del año, como se muestra en el siguiente mapa:
Para instalaciones de conexión a red (por ejemplo, instalaciones de autoconsumo) normalmente interesa tener la máxima producción a lo largo del año, por lo cual, en este tipo de instalaciones se suele inclinar el campo fotovoltaico con el ángulo ideal para maximizar la producción en la suma anual (la inclinación para ello en la península suele estar entre 30º y 40º).
En instalaciones aisladas, no obstante, tenemos una meta distinta al objetivo de maximizar la producción anual de la electricidad: lo que nos interesa es cubrir el consumo al máximo. Dependiendo de las necesidades energéticas en las distintas fases del año, nos puede interesar dar más o menos inclinación a los paneles para maximizar la producción en la fase de mayor demanda. Si, por ejemplo, el uso de una vivienda es sólo fines de semana en verano, la inclinación óptima para cubrir los consumos es más baja de los 25º - 35º mencionados (ya que el sol está más alto en verano). Para maximizar la producción en invierno hay que inclinar los módulos bastante más (ya que el sol está más bajo en invierno). Cuando tenemos un consumo constante a lo largo del año, se suele ajustar la inclinación para favorecer la captación en invierno. Aún favoreciendo la producción en invierno, el sistema en la media nos va a producir más energía en verano, ya que durante este periodo suele hacer mejor tiempo y hay muchas más horas de sol.
A continuación, le mostramos un diagrama que muestra la radiación incidente en un plano orientado al sur con inclinaciones de 10º, 30º y 50º para Madrid. Para contrastar, le hemos agregado también la irradiación global horizontal (sin inclinación) del lugar.
En el ejemplo de Madrid vemos que el aporte adicional en invierno, pasando de 30º de inclinación a 50º, es relativamente bajo (comparado con las pérdidas mucho mayores en verano). Esto es debido a la menor cantidad de horas de sol y cielos más nublados en invierno (o mejor dicho, debido al mayor porcentaje de radiación difusa).
Hasta ahora sólo hemos tratado las pérdidas (respectivamente ganancias) de irradiación con el cambio de la inclinación. Al igual que la inclinación influye, la orientación en la producción de un campo fotovoltaico es también importante. La orientación para la energía solar se expresa en el ángulo de acimut el cual describe la desviación del sur geográfico. La siguiente imagen (extraída del CTE) muestra las pérdidas aproximadas por orientación e inclinación para la península. Queremos aclarar que las pérdidas mostradas sólo pueden servir para dar una idea general (ya que los valores dependen de la latitud del lugar) y se refieren a la captación máxima anual, sin tener en cuenta que nos puede interesar favorecer la captación en una temporada como hemos explicado anteriormente.
Podéis comprobar la importancia que tiene a la hora de calcular y observar en los mapas la cantidad en vuestra zona.
Os dejo este enlace del Aemet en que podéis obtener mas información de vuestra zona:http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/datosclimatologicos/atlas_radiacion_solar

Como siempre quedo a vuestra disposición para cualquier duda.
El próximo día hablaremos de los módulos fotovoltaicos o lo que es lo mismo, las placas solares