Energia solar

Calcula si te interesa adquirir un panel solar

2008-09-10T01:59:00.000-07:00

Solar Roof es una aplicación web, mashup de Google Maps, con la cual podrás determinar de manera fácil y sencilla el potencial de energía solar de tu hogar, teniendo en cuenta la posición geográfica, altura sobre el nivel del mar, etc.

Es que a todos nos gustaría comprar un panel solar y obtener energía gratuita y renovable, además de no contaminante. El problema es que no se trata de una solución económica, y la situación actual no da para estar invirtiendo una importante suma de dinero que probablemente tardemos bastante en recuperar si nuestro hogar no tiene un gran potencial solar.

Utilizar Solar Roof es muy sencillo, y solo hay que dirigirse a la pestaña de "Draw Solar Array" e ingresar la dirección, tras lo cual verás tu casa desde arriba como lo haces habitualmente con la vista satélite. Entonces deberás "marcar" el techo de tu casa, tras lo cual verás su superficie pintada de amarillo.

Una vez hecho eso, Solar Roof comienza su trabajo de cálculo, y para finalizar solo debes indicar la inclinación del techo de tu hogar y el ángulo de la misma. Ahora, dirigiéndote a la pestaña de "Perfomance" podrás ver un gráfico de barras con los potenciales de energía calculados mes a mes, en kWh (kilovatio/hora), que es como la compañía de electricidad lo mide para cobrártelo en la factura.

Sin dudas, Solar Roof es una excelente utilidad para comprobar de antemano si nos conviene o no adquirir un panel solar para obtener energía para nuestro hogar, o si por el contrario tal vez debieramos pensar en una turbina de energía eólica como Energy Ball, o alguna otra solución.

Sitio Web: Solar Roof

Sistemas centralizados aislados de la red

2008-06-10T08:41:00.000-07:00

Los sistemas fotovoltaicos son una opción válida para la electrificación rural cuando:
• No existe la posibilidad técnica o económica de llevar la red eléctrica convencional hasta
cada una de las viviendas.
•Las familias demandan cantidades moderadas de energía.
Si las viviendas por electrificar se encuentran ubicadas en forma dispersa, los sistemas fotovoltaicos individuales son la mejor alternativa, sino la única, debido a su autonomía y modularidad. Sin embargo, si las casas por electrificar se encuentran ubicadas relativamente próximas entre sí, la opción más apropiada puede ser un sistema fotovoltaico centralizado debido a que la concentración de equipos y energía ofrece ventajas desde los puntos de vista técnico y económico. Los suplidores de equipos que se encuentran en el Anexo 2 pueden dar orientación en decidir cuál tipo de sistema es el más apropiado.
Un sistema centralizado es un sistema fotovoltaico capaz de satisfacer la demanda energética de
una comunidad con electricidad que se produce, almacena y transforma en un sistema fotovoltaico central y que luego se distribuye, a través de líneas eléctricas, hasta cada una de las viviendas.
Los sistemas centralizados tienen la misma estructura que un sistema fotovoltaico individual con
suministro CA. La diferencia fundamental radica en que los sistemas centralizados son capaces de proveer energía en cantidades y en calidades muy superiores que la energía producida por un sistema fotovoltaico individual. Sin embargo, las características fundamentales de los sistemas centralizados son la concentración de equipos y la distribución de electricidad; no siendo así la cantidad de energía que estos sistemas producen.
Las cargas que se utilizan son lámparas fluorescentes de alta eficiencia, equipos de audio (radios,
equipos de sonido de alta fidelidad), equipos de video (televisores de color, salas comunales de cine), equipos de computación, equipos de bombeo de agua potable, congeladores para fábricas de hielo, lámparas para iluminación pública y otros.

Sistemas aislados para usos productivos

2008-06-10T08:39:00.000-07:00

Además de la aplicación de electrificación de las viviendas rurales, se puede aplicar la energía solar fotovoltaica para usos productivos y comerciales, sobre todo en la agricultura. Ejemplos de este uso son:
• Bombeo de agua para irrigación y cercas eléctricas para ganadería: Este permite aumentar la
productividad del área cultivable y diversificar el cultivo.
• Refrigeración de alimentos: Incrementa la calidad del producto y permite mayores márgenes
de tiempo entre cosecha y entrega en el mercado.
• Comunicación: Facilita la venta en mercados alejados y el acceso a información de precios
en el mercado.
• Iluminación: Permite el procesamiento de cultivos y productos en horas de la noche y en
áreas cubiertas.
La capacidad y configuración de un sistema para usos productivos depende de la aplicación. Por
ejemplo, los sistemas de bombeo de agua generalmente no requieren de baterías, mientras que aplicaciones que exigen una disponibilidad de energía continua, como la refrigeración, sí la necesitan.

Sistemas individuales CA para aplicaciones domésticas

2008-06-10T08:37:00.000-07:00

Los sistemas individuales CA se pueden considerar como una ampliación de los equipos y
capacidades de un sistema individual CD. La diferencia fundamental que existe entre ambos sistemas es que el primero dispone de un inversor electrónico para transformar la tensión de 12 V de corriente directa a 120 V de corriente alterna. En cuanto al resto de componentes, ambos sistemas son idénticos.
Los aparatos o cargas que con mayor frecuencia se utilizan con sistemas CA son lámparas fluorescentes de alta eficiencia y bajo consumo, equipos de audio (radios, radiograbadoras y quipos de alta fidelidad), teléfonos celulares, equipos de vídeo (televisores y videograbadoras), computadoras y bombas de agua.
Los sistemas fotovoltaicos CA tienen mayor capacidad de producción de energía (paneles fotovoltaicos de mayor capacidad) y mayor capacidad de almacenamiento (batería de mayor apacidad) que los sistemas fotovoltaicos CD. La experiencia dice que para necesidades de electrificación mínimas - por ejemplo 2 lámparas, 1 radio y 1 TV (blanco y negro -B/N-) un sistema fotovoltaico CD es la solución económica y técnicamente más adecuada y accesible; sin embargo, si las necesidades de electrificación comprenden el uso de más de 2 lámparas, radio-caseteras de mediana potencia, televisores a color, bombas de agua u otro tipo de electrodoméstico, entonces, sería mejor instalar un sistema fotovoltaico CA.
Las características más sobresalientes de este tipo de sistemas son:
• El sistema puede proveer energía tanto a 120 V de corriente alterna como a 12 V de corriente
directa:
La consecuencia más importante de esto es que se pueden utilizar lámparas y electrodomésticos a 120 V, los cuales son más comunes, más baratos y más fáciles de adquirir que los aparatos a 12 V; o, se puede utilizar directa y simultáneamente aparatos que naturalmente ya funcionan a 12 V, por ejemplo radios para automóviles, televisores B/N portátiles, etc.
Esta flexibilidad en el uso de aparatos CA y CD es una de las cualidades más importantes de los sistemas individuales CA.
• El costo del sistema es relativamente más alto:
Es lógico que al agregar un componente más (el inversor) al sistema básico CD, los costos iniciales se incrementan. Sin embargo, es importante considerar que el costo de las lámparas y de todos los equipos que funcionan a 120 V es considerablemente menor que el de las lámparas y los equipos que funcionan a 12 V. Por otra parte, actualmente es más fácil adquirir o reemplazar equipos de 120 V en el comercio local que reemplazar equipo de 12 V.
Por lo tanto, si bien existe un incremento de costos por el uso del inversor, también existe un
ahorro de tiempo y dinero.

Sistemas individuales CD para aplicaciones domésticas

2008-06-10T08:36:00.000-07:00

La aplicación más frecuente y generalizada de la energía solar fotovoltaica es la electrificación rural de viviendas a través de sistemas individuales CD. Estos sistemas están compuestos, normalmente, por un panel fotovoltaico con una capacidad menor que 100 Wp, un regulador de carga electrónico a 12 V, una o dos baterías con una capacidad total menor que 150 A-h, 2 ó 3 lámparas a 12 V y un tomacorriente para la utilización de aparatos eléctricos de bajo consumo energético diseñados especialmente para trabajar a 12 V CD.
Las características más sobresalientes de este tipo de sistemas son:
a) El voltaje nominal es 12 V de corriente directa:
Esto implica que solamente se puede usar lámparas y aparatos que trabajen a 12 V. Es importante mencionar que, aunque existe una gran variedad de lámparas y electrodomésticos
que trabajan a 12 V, en América Central puede ser difícil adquirir este tipo de aparatos en el comercio local, particularmente las lámparas. Normalmente, es necesario contactar a distribuidores de equipos fotovoltaicos para comprarlas y esto representa inconvenientes en tiempos de entrega (pues se deben importar) y de costos más altos (pues son de fabricación especial).
b) El costo comparativo de este tipo de sistema es más accesible para los presupuestos
familiares:
Esto debido a que se utiliza exclusivamente para satisfacer necesidades básicas de
electrificación (luz, radio y TV), los equipos son de baja capacidad; debido a que el sistema
trabaja a 12 V, no se necesita usar un inversor. Por estas razones, el costo inicial del sistema
es comparativamente menor y muy atractivo para soluciones básicas de electrificación rural
fotovoltaica.

Aplicación de los Sistemas Fotovoltaicos

2008-06-10T08:34:00.000-07:00

En general, los sistemas fotovoltaicos pueden tener las mismas aplicaciones que cualquier sistema generador de electricidad. Sin embargo, las cantidades de potencia y energía que se pueden obtener de un sistema fotovoltaico están limitadas por la capacidad de generación y almacenamiento de los equipos instalados, especialmente de los módulos y la batería respectivamente, y por la disponibilidad del recurso solar. Técnicamente, un sistema fotovoltaico puede producir tanta energía como se desee; sin embargo desde el punto de vista económico, siempre existen limitaciones presupuestarias en cuanto a la capacidad que se puede instalar.
En América Central los sistemas fotovoltaicos se utilizan principalmente para proveer energía a
lámparas, radios, reproductoras de cintas, pequeños televisores, teléfonos celulares, bombas de agua, purificadores de agua, refrigeradores de vacunas y equipos profesionales de radiocomunicación.
Dependiendo de su aplicación y de la cantidad y tipo de energía producida, los sistemas fotovoltaicos se pueden clasificar en las siguientes categorías:
• Lámparas portátiles.
• Sistemas individuales de Corriente Directa (CD) para aplicaciones domésticas.
• Sistemas individuales de Corriente Alterna (CA) para aplicaciones domésticas.
• Sistemas centralizados aislados de la red.
• Sistemas centralizados conectados a la red.

Tomado de Manual de Energía Solar Fotovoltaica

Aspectos ambientales

2008-06-10T08:31:00.001-07:00

Si se quiere reducir el consumo de los recursos no-renovables y preservar el ambiente, es
necesario incorporar las energías renovables en el nivel urbano. La energía solar tiene como
ventajas, con respecto a otras fuentes, una elevada calidad energética, un impacto ambiental
prácticamente nulo y ser un recurso inagotable. El generar energía térmica sin que exista un
proceso de combustión supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy
favorable por ser limpio y no producir contaminación.
La instalación solar térmica para calentamiento de agua con un colector de aproximadamente
2 m para una familia de cuatro personas, evita, por año, la emisión de más de una tonelada de CO2 a la atmósfera y, además, no contribuye al efecto de calentamiento global, por no utilizar combustibles fósiles.
Por su parte, para la construcción de los sistemas solares térmicos hay que usar materiales de
cobre, aluminio, hierro, vidrio y aislantes que pueden producir efectos ambientales negativos durante su fabricación; sin embargo, todos esos procesos son mucho menos contaminantes y peligrosos que las fuentes energéticas “convencionales”, a saber, aquellas cuya base son combustibles fósiles.

Tomado de Manuales sobre energía renovable: Solar Térmica

Cocinas solares

2008-06-10T08:29:00.000-07:00

La mayor parte de los modelos de cocinas solares en uso corresponde a trampas de calor. Son
cajas pintadas de negro mate en su interior, lo cual sirve de colector, con paredes aisladas. La cubierta transparente para recibir la luz solar por lo general consta de dos vidrios para evitar pérdida de calor hacia el ambiente.
Estas cocinas pueden tener uno o varios reflectores para concentrar la energía solar. Las
temperaturas alcanzadas oscilan alrededor de 150ºC, las cuales son adecuadas para la cocción de
alimentos, para la purificación de agua a través de proceso de ebullición y para el horneado de panes y pasteles.
Para lograr temperaturas más elevadas, se tiene que aplicar otro principio. Para acumular la
irradiación solar, un reflector con encorvadura parabólica crea un área de foco en donde se alcanzan temperaturas muy altas. La cocina tiene un soporte estable y la olla se coloca dentro del anillo sujetador en esa área. Debido a la corta distancia de foco, es necesario reajustar la posición en dirección al Sol cada 15-20 minutos. Las cocinas de reflector parabólico son modelos de menor
difusión, probablemente por la aparente dificultad de su construcción y su mayor costo.
Ventajas y desventajas Las principales ventajas que presentan estas cocinas es que no necesitan combustibles como leña, carbón, diesel, queroseno, parafina ni electricidad. Ello hace evidente su utilidad, pues ahorran gastos y tiempo. También son útiles para promover un modo de vida sostenible en cualquier otro lugar. Al no producir humo, se evitan riesgos para la salud, especialmente de ojos y pulmones. La cocina siempre es segura y fácil de usar. Su construcción es sencilla y estable. La comida no se quema y no necesita continua supervisión, permitiendo dedicar tiempo a otras tareas. La comida permanece caliente, aún varias horas después de haber sido cocinada.
Entre los inconvenientes que se identifican están que este tipo de cocinas no funciona sin sol.
Por otra parte, las de tipo caja necesitan más tiempo para la cocción de alimentos y tampoco se puede freír la comida en ellas.

Secadores Solares

2008-06-10T08:27:00.000-07:00

El secado al aire libre, donde los productos se exponen directamente al Sol colocándolos sobre el
suelo, es uno de los usos más antiguos de la energía solar térmica y es, aún, uno de los procesos
agrícolas más común en muchos países del mundo. Este procedimiento es de muy bajo costo, pero puede sufrir grandes perjuicios por las lluvias y el ataque de insectos y otros animales.
Para evitar esos problemas y lograr mayor eficiencia, se han desarrollado diferentes sistemas
de secado solar, que cuentan principalmente con dos elementos:

1. El colector, donde la radiación calienta el aire.
2. La cámara de secado, donde el producto es deshidratado por el aire caliente que pasa.
Los elementos pueden ser diseñados de diferentes formas para integrarse a los equipos de
secadores. Existen distintos tipos de diseños, como secadores solares indirectos (utilizan el calor del sol para secar), secadores solares directos (utilizan la radiación solar directa) y mixtos.
La combinación del colector y la cámara en una sola unidad puede ser más económica en muchos casos, especialmente en secadores de menor tamaño. Su funcionamiento consiste en que el aire circula dentro del secador con el fin de eliminar la humedad evaporada del producto. Como se
muestra en la Figura 11, la circulación se logra por convección natural o forzada cuando el aire es
movido por ventiladores.

Sistema solar para hoteles

2008-06-10T08:26:00.000-07:00

En hoteles son más recomendables los sistemas solares tipo forzado, por cuanto la cantidad
requerida de agua caliente es elevada y debe estar disponible siempre. Por su parte, en los sistemas termosifones los tanques tienen mucho peso, lo cual puede presentar un problema para la estabilidad de la estructura.
Económicamente los sistemas solares para hoteles presentan un tiempo de amortización más orto que los de tipo residencial, dado que se requieren los mismos componentes, como regulador o bomba de recirculación, para un mayor número de colectores. El costo de un tanque de almacenamiento de agua caliente grande también es proporcionalmente más económico que el de sistemas para viviendas.

Tipos de módulos fotovoltaicos

2007-11-08T08:13:00.002-08:00

Existe en el mercado fotovoltaico una gran variedad de fabricantes y modelos de módulos solares.
Según el tipo de material empleado para su fabricación, se clasifican en:
Módulos de silicio monocristalino: son los más utilizados debido a su gran confiabilidad y duración, aunque su precio es ligeramente mayor que los otros tipos.
• Módulos de silicio policristalino: son ligeramente más baratos que los módulos de silicio monocristalino, aunque su eficiencia es menor.
• Módulos de silicio amorfo: tienen menor eficiencia que los 2 anteriores, pero un precio mucho menor. Además son delgados y ligeros, hechos en forma flexible, por lo que se pueden instalar como parte integral de un techo o pared.

Marco de vidrio y aluminio

2007-11-08T08:13:00.001-08:00

Este tiene la función principal de soportar mecánicamente a las celdas fotovoltaicas y de protegerlas de los efectos degradantes de la intemperie, por ejemplo: humedad y polvo. Todo el conjunto de celdas fotovoltaicas y sus conexiones internas se encuentra completamente aislado del exterior por medio de dos cubiertas, una frontal de vidrio de alta resistencia a los impactos y una posterior de plástico EVA (acetato
de vinil etileno).
El vidrio frontal es antireflejante para optimizar la captación de los rayos solares. El marco de aluminio también tiene la función de facilitar la fijación adecuada de todo el conjunto a una estructura de soporte a través de orificios convenientemente ubicados.

Celulas fotovoltaicas

2007-11-08T08:11:00.000-08:00

Una celda fotovoltaica es el componente que capta la energía contenida en la radiación solar y la transforma en una corriente eléctrica, basado en el efecto fotovoltaico que produce una corriente eléctrica cuando la luz incide sobre algunos materiales.
Las celdas fotovoltaicas son hechas principalmente de un grupo de minerales semiconductores, de los cuales el silicio, es el más usado. El silicio se encuentra abundantemente en todo el mundo porque es un componente mineral de la arena. Sin embargo, tiene que ser de alta pureza para lograr el efecto fotovoltaico, lo cual encarece el proceso de la producción de las celdas fotovoltaicas.
Una celda fotovoltaica tiene un tamaño de 10 por 10 centímetros y produce alrededor de un vatio a plena luz del día. Normalmente las celdas fotovoltaicas son color azul oscuro. La mayoría de los paneles fotovoltaicos consta de 36 celdas fotovoltaicas.

Modulos fotovoltaicos

2007-11-08T08:10:00.000-08:00

La transformación directa de la energía solar en energía eléctrica se realiza en un equipo llamado módulo o panel fotovoltaico. Los módulos o paneles solares son placas rectangulares formadas por un conjunto de celdas fotovoltaicas protegidas por un marco de vidrio y aluminio anodizado.

Sistema fotovoltaico

2007-11-08T08:09:00.000-08:00

Un sistema fotovoltaico son equipos construidos e integrados especialmente para realizar cuatro funciones fundamentales:
•Transformar directa y eficientemente la energía solar en energía eléctrica
•Almacenar adecuadamente la energía eléctrica generada
•Proveer adecuadamente la energía producida (el consumo) y almacenada
•Utilizar eficientemente la energía producida y almacenada
En el mismo orden antes mencionado, los componentes fotovoltaicos encargados de realizar las funciones respectivas son:
i. El módulo o panel fotovoltaico
ii. La batería
iii. El regulador de carga
iv. El inversor
v. Las cargas de aplicación (el consumo)
En instalaciones fotovoltaicas pequeñas es frecuente, además de los equipos antes mencionados, el uso de fusibles para la protección del sistema. En instalaciones medianas y grandes, es necesario utilizar sistemas de protección más complejos y, adicionalmente, sistemas de medición y sistemas de control de la carga eléctrica generada.

Energia solar fotovoltaica

2007-11-08T08:06:00.000-08:00

La energía solar fotovoltaica es aquella que se obtiene por medio de la transformación directa de la energía del sol en energía eléctrica.
Esta definición de la energía solar fotovoltaica, aunque es breve, contiene aspectos importantes sobre los cuales se puede profundizar:
1. La energía solar se puede transformar de dos maneras:
La primera utiliza una parte del espectro electromagnético de la energía del sol para producir calor. A la energía obtenida se le llama energía solar térmica. La transformación se realiza mediante el empleo de colectores térmicos.
La segunda, utiliza la otra parte del espectro electromagnético de la energía del sol para producir electricidad. A la energía obtenida se le llama energía solar fotovoltaica. La transformación se realiza por medio de módulos o paneles solares fotovoltaicos.
2. La energía solar fotovoltaica se utiliza para hacer funcionar lámparas eléctricas, para iluminación o para hacer funcionar radios, televisores y otros electrodomésticos de bajo consumo energético, generalmente, en aquellos lugares donde no existe acceso a la red eléctrica convencional.
3. Es necesario disponer de un sistema formado por equipos especialmente construidos para realizar la transformación de la energía solar en energía eléctrica. Este sistema recibe el nombre de sistema fotovoltaico y los equipos que lo forman reciben el nombre de componentes fotovoltaicos. En el Capítulo 2, se explica el funcionamiento básico y las características más importantes de cada uno de los componentes del sistema fotovoltaico.
La energía solar se encuentra disponible en todo el mundo. Algunas zonas del planeta reciben más radiación solar que otras, sin embargo, los sistemas fotovoltaicos tienen muchas aplicaciones. En el caso particular de América Central, los sistemas fotovoltaicos son una alternativa muy interesante, desde las perspectivas técnica y económica, pues la región dispone durante todo el año de abundante radiación solar.
Según las clasificaciones de la intensidad de la radiación solar en diferentes regiones del mundo, América Central es una región muy privilegiada con respecto del recurso solar disponible, aunque siempre es necesario evaluar el potencial solar de un sitio específico donde se planea instalar un sistema fotovoltaico.
La energía del sol es un recurso de uso universal; por lo tanto, no se debe pagar por utilizar esta energía. Sin embargo, es importante recordar que para realizar la transformación de energía solar en energía eléctrica se necesita de un sistema fotovoltaico apropiado. El costo de utilizar la energía solar no es más que
el costo de comprar, instalar y mantener adecuadamente el sistema fotovoltaico.