Ministerio del Poder Popular para la Defensa






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fecha de publicación09.09.2015
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Republica Bolivariana de Venezuela.

Ministerio del Poder Popular para la Defensa.

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada.

UNEFA”

Núcleo-Lara

Integrantes:

Andrés Montesino C.I.: 18881879

David Pernalete C.I.: 18058340

Leudimar Pineda C.I.: 18923566

Profesora: Betty Terán.

Sección: 7T1IE

2 de Abril de 2011

Introducción.

Sol, la estrella que, por el efecto gravitacional de su masa, domina el sistema planetario que incluye a la Tierra. Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o indirectamente toda la energía que mantiene la vida en la Tierra, porque todo el alimento y el combustible proceden en última instancia de las plantas que utilizan la energía de la luz del Sol.

  Energía solar, energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión. Llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones, que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La intensidad de la radiación solar en el borde exterior de la atmósfera, si se considera que la Tierra está a su distancia promedio del Sol, se llama constante solar. Sin embargo, esta cantidad no es constante, ya que parece ser que varía con el tiempo. La intensidad de energía real disponible en la superficie terrestre es menor que la constante solar debido a la absorción y a la dispersión de la radiación que origina la interacción de los fotones con la atmósfera.

La intensidad de energía solar disponible en un punto determinado de la Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía solar que puede recogerse depende de la orientación del dispositivo receptor.

Definición

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

Células fotovoltaicas

Son dispositivos formados por metales sensibles a la luz que desprenden electrones cuando los fotones inciden sobre ellos. Convierten energía luminosa en energía eléctrica.

Están formados por células elaboradas a base de silicio puro con adición de impurezas de ciertos elementos químicos, siendo capaces de generar cada una de 2 a 4 Amperios, a un voltaje de 0,46 a 0,48 V, utilizando como materia prima la radiación solar.

http://www.miliarium.com/monografias/energia/e_renovables/fotovo1.jpg

Paneles solares

Las células se montan en serie sobre paneles o módulos solares para conseguir un voltaje adecuado a las aplicaciones eléctricas; los paneles captan la energía solar transformándola directamente en eléctrica en forma de corriente continua, que se almacena en acumuladores, para que pueda ser utilizada fuera de las horas de luz.

Los módulos fotovoltaicos admiten tanto radiación directa como difusa, pudiendo generar energía eléctrica incluso en días nublados.

Elementos.

Generador solar: conjunto de paneles fotovoltaicos que captan energía luminosa y la transforman en corriente continua a baja tensión.

Acumulador: Almacena la energía producida por el generador. Una vez almacenada existen dos opciones:

  • Sacar una línea de éste para la instalación (utilizar lámpara y elementos de consumo eléctrico).

  • Transformar a través de un inversor la corriente continua en corriente alterna.

Regulador de carga: Su función es evitar sobrecargas o descargas excesivas al acumulador, puesto que los daños podrían ser irreversibles. Debe asegurar que el sistema trabaje siempre en el punto de máxima eficacia.

Inversor (opcional): Se encarga de transformar la corriente continua producida por el campo fotovoltaico en corriente alterna, la cual alimentará directamente a los usuarios.

Un sistema fotovoltaico no tiene porque constar siempre de estos elementos, pudiendo prescindir de uno o más de éstos, teniendo en cuenta el tipo y tamaño de las cargas a alimentar, además de la naturaleza de los recursos energéticos en el lugar de instalación.

Aplicaciones

Tradicionalmente este tipo de energía se utilizaba para el suministro de energía eléctrica en lugares donde no era rentable la instalación de líneas eléctricas. Con el tiempo su uso se ha ido diversificando hasta el punto que actualmente resultan de gran interés las instalaciones solares en conexión con la red eléctrica.

La energía fotovoltaica tiene muchísimas aplicaciones, en sectores como las telecomunicaciones, automoción, náuticos, parquímetros. También podemos encontrar instalaciones fotovoltaicas en lugares como carreteras, ferrocarriles, plataformas petrolíferas o incluso en puentes, gaseoductos y oleoductos. Tiene tantas aplicaciones como pueda tener la electricidad. La única limitación existente es el coste del equipo o el tamaño del campo de paneles.

Algunos usos:

  • Electrificación de viviendas rurales

  • Suministro de agua a poblaciones

  • Bombeo de agua / riegos

  • Naves ganaderas

  • Pastores eléctricos

  • Telecomunicaciones: repetidores de señal, telefonía móvil y rural

  • Tratamiento de aguas: desalinización, cloración

  • Señalizaciones (marítima, ferroviaria, terrestre y aérea) y alumbrado público

  • Conexión a la red

  • Protección catódica

  • Sistemas de telecontrol vía satélite, detección de incendios

Sistemas de bombeo solar

Los sistemas de bombeo alimentados por paneles solares fotovoltaicos pueden proporcionar agua mediante su conexión a bombas, tanto de corriente continua como de corriente alterna. Ofrecen importantes ventajas, así como una fiabilidad eléctrica muy elevada, llegando a un funcionamiento plenamente automatizado. Entre estas ventajas destaca el hecho de que los sistemas de bombeo pueden prescindir de la batería. Como el incremento de las necesidades hídricas coincide con las épocas de mayor radiación solar, suelen ser especialmente útiles en las demandas de cantidades medianas de agua.

Existen diversos tipos de modelos de sistemas de bombeo fotovoltaicos, siendo el más conocido de todos el de accionamiento directo. Otro sistema muy empleado es el método tradicional de extracción de agua mediante bomba de corriente alterna.

A partir de estos elementos, la energía generada por los módulos fotovoltaicos pasa directamente a un inversor, éste transforma la tensión continua en alterna, inyectando la energía producida en la red eléctrica comercial.

Productores mundiales de energía fotovoltaica

JAPÓN: Actualmente, es el principal país productor de energía fotovoltaica a nivel mundial, el segundo puesto lo ocupa ALEMANIA.

ESPAÑA: Es uno de los países europeos con niveles más altos de radiación solar y tiene un elevado mercado potencial interior en sistemas conectados a la red. Pero, por contra, en la implantación de energía solar se encuentra por detrás de países nórdicos como Suecia, Holanda o Alemania.

En España inciden 1.500 kilovatios/hora/m2 que se pueden aprovechar directamente (calor) o se pueden convertir en otra fuente de energía (electricidad).

La producción mundial de módulos fotovoltaicos  viene creciendo desde el año 2000 en un 30% anual y actualmente España es considerada, junto con Estados Unidos, Israel y Australia, como uno de los grandes inversores mundiales en el desarrollo de la energía solar para producir electricidad.

Ventajas

Medio ambientales

  • No contamina: No produce emisiones de CO2  ni de otros gases contaminantes a la atmósfera.

  • En Sevilla han dado un nuevo paso al poner en marcha una ordenanza para la gestión local de la energía que incluye también la promoción de la energía solar fotovoltaica y una visión más amplia que incluye la eficiencia. Sevilla ha visualizado su apuesta solar en un árbol fotovoltaico de 5 KWp que enviará a la red eléctrica unos 8.000 kWh/año y supondrá un ahorro de unos 7.529 kg/año de CO2.

  • No consume combustibles.

  • No genera residuos

  • No produce ruidos

  • Es inagotable

 Socio-económicas

  • Su instalación es simple

  • Requiere poco mantenimiento

  • Tienen una vida larga (los paneles solares duran aproximadamente 30 años)

  • Resiste condiciones climáticas extremas: granizo, viento, temperatura, humedad.

  • No existe una dependencia de los países productores de combustibles.

  • Instalación en zonas rurales → desarrollo tecnologías propias.

  • Se utiliza en lugar de bajo consumo y en casas ubicadas en parajes rurales donde no llega la red eléctrica general

  • Venta de excedentes de electricidad a una compañía eléctrica.

  • Tolera aumentar la potencia mediante la incorporación de nuevos módulos fotovoltaicos.

Inconvenientes

  • Su elevado coste. Una instalación que cubriera las necesidades de una familia podría costar más de 30.000€, lo que la hace cara para uso doméstico.

  • La necesidad de extensiones grandes de territorio que se sustraen de otros usos, la competencia del principal material con el que se construyen con otros usos (el silicio es el principal componente de los circuitos integrados), o su dependencia de las condiciones climatológicas[. Además, si se convierte en una forma de generar electricidad usada de forma generalizada, se deberían considerar sus emisiones químicas a la atmósfera, de cadmio o selenio. Por su falta de constancia puedan ser convenientes sistemas de almacenamiento de energía para que la potencia generada en un momento determinado pueda usarse cuando se solicite su consumo. Se están estudiando sistemas como el almacenamiento cinético, bombeo de agua a presas elevadas, almacenamiento químico, entre otros, que a su vez tendrían un impacto medioambiental.

Impacto medioambiental

La energía solar fotovoltaica es, al igual que el resto de energías renovables, inagotable, limpia, respetable con el medio ambiente y sentando las bases de un autoabastecimiento. Al igual que el resto de las energías limpias, contribuye a la reducción de emisión de gases de efecto invernadero y especialmente de CO2, ayudando a cumplir los compromisos adquiridos por el Protocolo de Kioto y a proteger nuestro planeta del cambio climático.

En 2002, la fabricación mundial de módulos fotovoltaicos superó los 550 MW, de los cuales más del 50% se produjo en la UE. Además, la mayor central de energía solar del mundo se inauguró en julio de 2005 en Baviera. El complejo se llama Bavaria Solarpark y sus paneles solares cubren una superficie de 250.000 metros2. La empresa Siemens lideró este proyecto.

Conclusión.

Luego de una exhaustiva investigación y la lectura de varios artículos referente a la energía solar como se genera, la manera de aprovecharla transformándola en energía eléctrica para el beneficio del ser humano, tanto por el aporte energético tanto como en la preservación del medio ambiente ya que representa una alternativa muy viable para irla implementando en todo el mundo y así sustituir el uso de combustibles fósiles con los cuales se liberan a la atmosfera, a los suelos y en general a todo el planeta cantidades inmensas de gases y desperdicios contaminantes.

Bibliografía.

http://www.miliarium.com/monografias/energia/E_Renovables/Fotovoltaica.htm

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