Energia Solar Fotovoltaica

INSTALACIÓN DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA (sistema aislado) EN VIVIENDA

1. INTRODUCCIÓN:

Este proyecto consiste en la implementación de fuentes de energía no convencionales como lo es la energía solar, lo cual se logra mediante paneles con celdas que contienen silicio (un semiconductor) produciéndose así una corriente continua. Después de esto pasan a un banco de baterías donde son almacenadas y derivadas al inversor donde se transforman en corriente alterna, la misma que es elevada a un nivel de utilización (12 voltios).

Estos paneles se colocan dependiendo de la cantidad de energía que se quiera producir. Para este estudio usaremos como ejemplo una vivienda, alejada de la ciudad, en donde aún no se han instalado un sistema de redes de distribución eléctrica convencionales, es decir, personas del campo, cuyo costo de implantar dichas redes de energía es demasiado alto para si mismo.

El generar energía eléctrica sin que exista por ejemplo un proceso de combustión o una etapa de transformación térmica (una de las tantas maneras de generar electricidad), desde el punto de vista medioambiental, es un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminación, etc. Se suprimen radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extracción, transformación, transporte y combustión, etc. lo que beneficia la atmósfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetación, etc.

2. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Aplicar energía solar fotovoltaica para vivienda de bajo consumo energético.

OBJETIVO ESPECÍFICO

Calcular, instalar, y poner en funcionamiento un sistema solar fotovoltaico, no conectado a la red en una vivienda.

3. FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (Municipio Atures)

La energía solar fotovoltaica se basa en la captación de energía solar y su transformación en energía eléctrica por medio de celdas fotovoltaicas.

El esquema de proceso de un sistema fotovoltaico es el siguiente:

Tomado de: http://www.cne.gob.ve/divulgacion_regional_2012/programas/22/622.771.pdf

En primer lugar la luz solar incide en los paneles o módulos fotovoltaicos formados por un material semiconductor de silicio cristalino que posee efecto fotoeléctrico, es decir, transforma la luz solar en energía eléctrica continúa.

Posteriormente esa electricidad debe acumularse en una batería para disponer de energía durante periodos nocturnos ò de poca irradiación solar (días nublados, o con niebla).

Entre los paneles solares y la batería es necesario incluir un regulador de carga de modo que cuando la batería esté cargada (por medida de su tensión) el regulador cierre el aporte de energía desde los paneles solares a la batería, para impedir la sobrecarga de ésta y por consiguiente el acortamiento de su vida útil.

Finalmente, la energía acumulada por la batería (en forma de corriente continua) puede emplearse como tal en luminarias y otros equipos.

Básicamente se distinguen dos tipos de aplicaciones de la energía solar fotovoltaica:

Los sistemas aislados o autónomos

Estos sistemas tienen como misión garantizar un abastecimiento de electricidad autónomo (independiente de la red eléctrica pública) de consumidores o viviendas aisladas.

Sistemas conectados a red.

Esta aplicación tiene la finalidad de conectar a la red una instalación fotovoltaica y vender toda la energía producida la compañía eléctrica, convirtiendo así nuestra casa en una pequeña central productora domestica.

4. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO (GASPAR, 2013)

El proyecto trata sobre el abastecimiento eléctrico en una vivienda ubicada en el recinto la Providencia a unos 11 km de la vía a Puerto Limón, entrada a la Tahuaza, por medio de una instalación solar fotovoltaico aislada.

Su altitud topográfica (vivienda) presenta una buena insolación solar durante muchas horas del día, con pocas sombras, y con frecuentes días soleados continuos durante todo el año. La casa se utiliza los 12 meses del año. Dadas las rigurosas condiciones de la zona y la falta de un sistema eléctrico en la casa (dispone de lámparas de kerosene, linternas, etc.).

5. PLANTEO LA INSTALACIÓN

• En primer lugar hay que tener claro qué uso le vamos a dar a la vivienda en la que haremos la instalación, pues no es lo mismo si la vivienda es de uso únicamente para las vacaciones, para el fin de semana o para uso diario.

• Después, lo importante es planificar los consumos que tenemos (nuestras necesidades), ya que no es lo mismo una pequeña instalación para iluminación de una vivienda que una vivienda en la que queremos dar servicio eléctrico a los electrodomésticos y otros aparatos que habitualmente se utilizan (nevera, televisión, lavadora, ordenadores portátiles, teléfono, radio, taladros etc.).

• Para hacer esto, tenemos que saber los consumos en vatios de cada aparato eléctrico que tengamos y multiplicarlo por las horas de uso diario aproximadas, después los sumamos todos y sabremos así nuestras necesidades energéticas.

• Es muy importante la utilización de aparatos de bajo consumo, pues de esta manera reduciremos nuestra demanda energética y reducimos el coste de la instalación por 10.

6. DIMENSIONADO DE LA INSTALACIÒN FOTOVOLTAICAS (ERAZO, 2013)

Este proyecto se aplicara a una vivienda que esta alejada de la red de energía convencional, esta casa esta provista de 4 focos, 1 radio grabadora, 1 cargador de teléfono.

En primer lugar estimaremos los consumos eléctricos diarios de los equipos eléctricos que vayan a operar de continuo en la vivienda:

Selección de equipos y consumo energético estimado

EQUIPO

A Cantidad

B Potencia w

C Potencia w subtotal

D=(BxC) Horas/días uso

E EnergíaW/h

F= (DxE)

Focos 4 20 80 4 320

Radio 1 40 40 4 160

Cargador de teléfono 1 5 5 2 10

TOTAL=

Wh/día 580

CARGA 1

Equipo (A): Foco

Cantidad (B): 4

Potencia(C): 20 W

Subtotal potencia (D): D=B x C= 4 x 20 W = 80 W

Horas/Días uso (E): 4 h

Energía (F): Wh/día= F=D x E= 80 W x 4 h = 320 Wh/día

CARGA 2

Equipo (A): Radio

Cantidad (B): 1

Potencia(C): 40 W

Subtotal potencia (D): D=B x C= 1 x 40 W = 40 W

Horas/Días uso (E): 4 h

Energía (F): Wh/día= F=D x E= 40 W x 4 h= 160 Wh/día

CARGA 3

Equipo (A): Cargador de celular

Cantidad (B): 1

Potencia(C): 5 W

Subtotal

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