Ramón Guerrero Pérez - Replanteo y funcionamiento de instalaciones solares fotovoltáicas. ENAE0108

2. La energía solar 2. La energía solar La energía solar es la que procede del Sol y llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética. Como se estudiará más adelante, esta energía se puede aprovechar de dos maneras: por conversión térmica (energía solar térmica) y por conversión fotovoltaica (energía solar fotovoltaica).

3. Transmisión de la energía 3. Transmisión de la energía Los paneles solares constituyen uno de los métodos más simples que se pueden usar para convertir la energía del sol en energía eléctrica aprovechable, sin que esta transformación produzca subproductos peligrosos para el medio ambiente. Parten de una fuente de energía virtualmente inagotable: la energía que emite el sol, la cual llega con una cantidad tal, que si toda ella pudiera ser aprovechada, bastaría media hora de un día para satisfacer la demanda energética mundial durante todo un año. Aunque esto, como ya se sabe, no ocurre en el plano teórico y es imposible de realizar de forma práctica.

4. Datos de radiación solar 4. Datos de radiación solar El aprovechamiento de la radiación solar como fuente de energía requiere el conocimiento de los datos relacionados con la cantidad y distribución de la energía solar que incide en un lugar determinado, y su variación en determinados ciclos diarios y anuales. El conocimiento de estos datos contribuye a que se controle la disponibilidad de los recursos renovables y facilita la identificación de regiones estratégicas, donde es más adecuada la utilización de la energía solar para la solución de necesidades energéticas de la población.

5. Tipos y usos de las instalaciones fotovoltaicas 5. Tipos y usos de las instalaciones fotovoltaicas La mayoría de las instalaciones fotovoltaicas fueron concebidas como sistemas de generación eléctrica para zonas donde no llegaba la corriente eléctrica convencional o era muy cara su instalación. Estas estaciones se conocen como “estaciones aisladas de red”. Sin embargo, las denominadas “instalaciones conectadas a la red de distribución” han desarrollado una importante evolución, debida fundamentalmente al abaratamiento de los componentes que constituyen las instalaciones fotovoltaicas y al aumento de la fiabilidad de estos sistemas. Recuerde La luz del sol se puede convertir directamente en electricidad, usando el efecto fotoeléctrico y mediante las denominadas células fotovoltaicas.

6. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Capítulo 2 Componentes que conforman las instalaciones solares fotovoltaicas

1. Introducción

2. Generador fotovoltaico

3. Estructuras y soportes

4. Acumuladores

5. Reguladores

6. Inversores

7. Inversores conectados a red y autónomos

8. Otros componentes

9. Aparatos de medida y protección

10. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Capítulo 3 Emplazamientos y dimensionado de una instalación solar fotovoltaica

1. Introducción

2. Optimización y elección de emplazamientos

3. Dimensionado de los emplazamientos por utilización y aplicación

4. Cálculo de consumos

5. Dimensionado de almacenamiento

6. Dimensionado de una instalación con apoyo de aerogenerador y/o grupo electrógeno

7. Cálculo y dimensionado de una instalación fotovoltaica mediante soporte informático u otros medios

8. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Capítulo 4 Representación simbólica de instalaciones solares fotovoltaicas

1. Introducción

2. Sistema diédrico y croquizado

3. Representación en perspectiva de instalaciones

4. Simbología eléctrica

5. Representación de circuitos eléctricos

6. Equemas y diagramas simbólicas funcionales

7. Interpretar planos de instalaciones eléctricas

8. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Capítulo 5 Proyectos y memorias técnicas de instalaciones solares fotovoltaicas

1. Introducción

2. El proyecto. Concepto

3. Tipos de proyectos

4. Memorias técnicas

5. Memoria, planos, presupuesto, pliego de condiciones y plan de seguridad

6. Planos de situación

7. Planos de detalle y de conjunto

8. Diagramas, flujogramas y cronogramas

9. Procedimientos y operaciones de replanteo de las instalaciones

10. Equipos informáticos para representación y diseño asistido

11. Programas de diseño asistido

12. Diseño y dimensionado mediante soporte informático de instalaciones solares fotovoltaicas

13. Visualización e interpletación de planos digitalizados

14. Operaciones básicas con archivos gráficos

15. Resistencias de anclajes, soportes y paneles

16. Cálculo de dilataciones térmicas y esfuerzos sobre la estructura

17. Desarrollo de presupuesto

18. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Bibliografía

Capítulo 1

Funcionamiento general de las instalaciones solares fotovoltaicas

Desde el inicio de la existencia del hombre, su desarrollo ha estado condicionado en gran medida por la utilización de las diferentes formas de energía, según las necesidades y disponibilidades de cada momento. Ya en los inicios, las energías renovables eran utilizadas en forma de biomasa, viento, agua y sol, por lo que deben ser consideradas como la base energética en el desarrollo humano.

Sin embargo, con la aparición de los recursos energéticos fósiles, el uso de la energía se convirtió en algo muy fácil, más eficiente y barato. Esto ocasionó un consumo indiscriminado de estos recursos, hasta límites insostenibles. Es la razón por la que todos los países, más o menos desarrollados, realizan esfuerzos constantes en un intento de mejorar la eficiencia de la utilización de la energía y, en definitiva, reducir el consumo de recursos fósiles.

La energía solar es la que procede del Sol y llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética. Como se estudiará más adelante, esta energía se puede aprovechar de dos maneras: por conversión térmica (energía solar térmica) y por conversión fotovoltaica (energía solar fotovoltaica).

Las fuentes de energía utilizadas se pueden clasificar en primarias o secundarias.Las primarias son aquellas donde la energía se obtiene directamente del recurso. Un claro ejemplo es el carbón, ya que la producción de energía (calor) se obtiene directamente de la combustión del mismo.

Por el contrario, una fuente de energía secundaria es la que utiliza un recurso que ha tenido que sufrir una o varias transformaciones. Por ejemplo, la energía hidráulica (cuando se utiliza para la producción de electricidad) se considera secundaria.

Por otro lado, los diferentes tipos de energía se pueden clasificar según sean renovables o no renovables.Las energías renovables son aquellas que utilizan una fuente virtualmente inagotable, como el sol y el viento; mientras que las no renovables utilizan recursos procedentes de épocas remotas de la tierra (fósiles) y, por ello, las reservas son limitadas.

Energía en general

Definición

Combustibles fósiles

Son mezclas de compuestos orgánicos que se extraen del subsuelo para ser utilizados en la producción de energía por combustión. Los combustibles fósiles más singulares son el carbón, el petróleo y el gas natural.