miércoles, 28 de agosto de 2013

Instalaciones de energía solar fotovoltaica (I)

Las instalaciones de energía solar fotovoltaica en los edificios (I)

Bases de la fotoelectricidad. Células fotovoltaicas. Sistemas autónomos y conectados.


La fotoelectricidad es la producción de una fuerza electromotriz en un dispositivo por la acción de un flujo luminoso. Se puede producir sobre sustancias sólidas, líquidas o gaseosas. Las sustancias semiconductoras más utilizadas en transición directa son el germanio, el selenuro de cobre-indio, el fosfuro de indio, el arseniuro de galio, el teluro de cadmio, el selenuro de cadmio y el sulfuro de cadmio. En transición indirecta, los semiconductores más utilizados con el silicio y el fosfuro de galio.

Tipos de células fotovoltaicas

Se fabrica tres tipos principales de células fotovoltaicas: monocristalinas, policristalinas y de silicio amorfo. Las que tienen más rendimiento son las monocristalinas (entre un 14 y un 16 %), y las que tienen menos rendimiento son las de silicio amorfo (entre un 7 y un 11%).

Los sistemas fotovoltaicos autónomos

La configuración habitual de los paneles fotovoltaicos se compone de dos vidrios planos entre los cuales se sitúa las células fotovoltaicas. En el esquema habitual de un sistema autónomo, los paneles se conectan a un regulador desde el cual se abastece directamente a los equipos que funcionen con corriente continua y a una batería. La batería se conecta a un inversor que convierte la energía en corriente alterna con la que abastecer a los equipos domésticos. Las baterías que deben formar parte de los sistemas fotovoltaicos autónomos suelen ser de tres tipos: de plomo, de níquel-cadmio y de níquel-hierro. La capacidad de acumulación es prácticamente la misma en los tres casos, pero donde sí hay diferencia es en la vida útil: las baterías más duraderas son las de níquel-cadmio (unos diez años de vida útil), mientras que las menos duraderas son las de níquel-hierro (unos dos años).

Los sistemas fotovoltaicos conectados

Cuando el sistema se mantiene conectado a la red, la batería deja de ser necesaria. En los sistemas conectados, el generador fotovoltaico se conecta a un inversor que transforma la corriente continua en alterna y abastece a un cuadro de contadores y protecciones que se conecta a la caja de embarrado, donde se recibe también la conexión desde la Caja General de Protección que recibe la conexión con la red eléctrica.
Proyectos de instalaciones en edificios











Daniel Trujillano, arquitecto

lunes, 26 de agosto de 2013

Instalaciones de energía solar térmica (V)

Las instalaciones de energía solar térmica en los edificios (V)

Método de cálculo F-Chart para paneles solares planos. Mantenimiento de instalaciones de energía solar térmica.

Energía solar térmica (Textos docentes)
El método de cálculo F-Chart resulta válido en sistemas destinados a producir energía en sistemas principalmente de calefacción. Si se destina energía a la producción de Agua Caliente Sanitaria (ACS), la proporción destinada a dicha finalidad no debe exceder el 20 % del total. Además, se parte de los siguientes supuestos:
  • el fluido debe estar compuesto por un 50 % de agua y un 50 %
  • el flujo medio de circulación del fluido a través de los colectores y la capacidad del acumulador deben situarse dentro de determinados límites
  • los colectores deben estar orientados al sur, con una desviación máxima de 15 grados
  • para calefacción, la inclinación de los colectores debe corresponderse con el resultado de sumar 10 grados a la latitud, con una desviación máxima de 15 grados
  • para Agua Caliente Sanitaria (ACS), la inclinación de los colectores debe corresponderse con la latitud, con una desviación máxima de 15 grados.

Si deja de cumplirse alguna de las condiciones del método, se podrá aplicar correcciones.

Mantenimiento

El mantenimiento de las instalaciones de energía solar térmica se organiza mediante un Plan de vigilancia y un Plan de mantenimiento preventivo. El Plan de vigilancia prescribe observaciones visuales y de funcionamiento con periodicidad diaria, trimestral o semestral, dependiendo del elemento de la instalación. El Plan de mantenimiento preventivo prescribe actuaciones anuales en instalaciones con superficie de captación inferior a veinte metros cuadrados, y semestrales en instalaciones de más de 20 metros cuadrados de superficie de captación.