SISTEMAS ELECTRICOS POR ENERGIA SOLAR www.systelcomsi.com

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SISTEMAS ELECTRICOS POR ENERGIA
SOLARwww.systelcomsi.com
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ENERGIA SOLAR

• Para controlar la peligrosa contaminación del
  planeta hace falta reducir las emisiones
  contaminantes y desplazar los consumos
  energéticos hacia un modelo de desarrollo
  sostenible, que favorezca las fuentes energéticas
  renovables y sobretodo el aprovechamiento de la
  energía solar.

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PANEL SOLAR

• Un Panel Solar (Sistema Foto-Voltaico SFV) es una
  fuente de potencia eléctrica en la cual las
  celdas solares transforman la energia solar
  directamente en electricidad DC pueden ser
  colocados en todos los lugares donde haya
  suficiente energia solar, no requieren de
  combustibles y por tratarse de dispositivos de
  estado sólido, carecen de partes móviles y por
  consiguiente son pobres en mantenimiento tampoco
  producen ruido, ni emisiones tóxicas, ni
  contaminación ambiental, ni polución
  electromagnética.

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• El panel solar (colector) sirve para capturar
• la energía que desde el sol llega a la Tierra,
  convirtiéndola en calor (conversión foto
  térmica). Esta energía es enviada a un fluido
  portador del calor que circula dentro del
  colector mismo o tubo térmico.
• Los Paneles solares convierten la energía del sol
  en electricidad, la electricidad producida es
  almacenada en baterías

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OBJETIVO

• Instalación de energía alternativa solar en
  viviendas unifamiliares, el objetivo es
• Conseguir energía eléctrica a través de paneles
  solares a poco costo.
• La instalación consta de un regulador, un
  convertidor y uno o varios paneles solares
  compuestos de varias células solares que son las
  encargadas de producir la energía eléctrica

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COMPONENTES Y APLICACIONES

• Una instalación fotovoltaica consta de cuatro
  partes que son los siguientes
• Paneles solares.
• Acumuladores.
• Reguladores.
• Convertidor.

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Paneles

• Se define como la unión de varias células que se
  denominan fotovoltaicas. Dependiendo de la
  instalación que tu quieras debes unir células
  para así obtener una tensión adecuada, cada
  célula puede llegar a producir por lo general una
  tensión de medio voltio.
• Los paneles solares están hechos de una capa de
  cristal, otra de acetato de vinilo, las células
  que se quieran poner, otra capa de substrato
  orgánico y por ultimo otra serie de capas de
  vidrio.

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Regulador

• Este sistema tiene básicamente tres funciones
• Evita sobrecargas a la batería que puedan
  producir daños.
• Impide la descarga de la batería en los
  periodos de luz solar suficiente.
• Asegura el funcionamiento del sistema en el
  punto de máxima eficacia.
• El regulador mantiene constante la tensión y la
  alimentación del circuito y la carga de baterías.
• Existen dos tipos el paralelo o shunt y los
  serie, los mas utilizados son los shunt, los
  serie son para instalaciones mayores .

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Acumulador

• Sirven para acumular energía y consumirla en
  horas de poca radiación solar o de noche, estos
  equipos de acumulación son las baterías.
• Las baterías esta formadas por dos compuestos
  Generalmente (Plomo y ácido ). Están construidos
  en módulos denominados vasos, que tendrán dos
  electrodos el positivo y el negativo, cada vaso
  puede llegar a dar 2 voltios.
• Los acumuladores están compuestos por una serie
  de laminas electrodos de plomo.

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Convertidor

• Son los más avanzados de todos los convertidores
  de energía cuántica y constituyen el más
  prometedor camino hacia la potencia
  electro-solar.
• La fotovoltaica es la única que posee una
  absorción óptica muy alta y una resistencia
  eléctrica lo suficientemente baja como para poder
  convertir la energía solar en energía útil de
  modo económico.

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• Las aplicaciones de los Paneles Solares se pueden
  clasificar en las siguientes categorías
• Productos de consumo Celdas en calculadoras,
  relojes y otros pequeños equipos.
• Sistemas Remotos Residencias, establecimientos
  comerciales y pequeñas comunidades aisladas.

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(No Transcript)
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TIPOS DE PANELES SOLARES

• Colectores solares planos con cubierta   

El panel solar clásico (colector plano con
cubierta) absorbe la energía del sol a través de
  Un absorbedor, formado por una lamina parecida
a un radiador, en su interior hay un haz de tubos
en los que pasa el fluido portador del calor del
circuito primario destinado a ser calentado por
el sol. Una placa de cristal, colocada sobre
el  absorbedor, que irradia energía en forma de
radiación infrarroja, que se mantiene dentro por
el cristal y provoca una especie de efecto
invernadero. Un aislante térmico (de fibra de
vidrio o de espuma de poliuretano) colocado en la
parte debajo del panel, para reducir  las
dispersiones de calor. Una caja de chapa
laminada, colocada detrás al colector que
ensambla las partes y confiere al panel solidez y
estabilidad.
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• Colectores solares de vacío     

Están proyectados a fin de reducir las
dispersiones de calor hacia el exterior. De
hecho, el calor captado por cada elemento (tubo
de vacío) es transferido a la placa generalmente
de cobre, que está dentro del tubo. De esta
manera el líquido portador del calor se calienta
y, gracias al vacío, se reduce al mínimo la
dispersión de calor hacia el exterior. Son como
tubos de vidrio, que en su interior contienen un
elemento absorbedor del calor, donde la presión
del aire es mínima, así que se impide que pierdan
calor. A tal fin, en la fase de montaje se aspira
el aire existente entre el absorbedor y el vidrio
de la cubierta. El revestimiento ha de asegurar
una hermeticidad perfecta, que se mantenga con el
paso del tiempo. Los paneles solares de vacío
tienen un rendimiento óptimo durante todos los
meses del año y son especialmente adecuados para
ser instalados en zonas de insolación medio-baja,
incluso con condiciones climáticas rígidas.
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VENTAJAS

• La justificación racional de una instalación
  solar procede de consideraciones económicas y
  ecológicas.
• La menor contaminación del medioambiente y el
  ahorro energético que se obtiene utilizando la
  energía solar representan ventajas para todos,
  pero esta valoración queda a la sensibilidad
  individual de cada uno.

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• Minimiza costos de operación y mantenimiento.
• Tienen una larga vida util.
• No necesitan combustibles.
• Facil instalación
• Eliminan las redes electricas (mayor seguridad)
• No producen polución, ni ruido.

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OPERACION

• Operación diurna
• Durante el día el módulo fotovoltaico genera
  energía eléctrica, la cual es conducida hacia el
  acumulador y este a su vez alimenta las cargas
  (lámparas).
• Operación nocturna
• Durante la noche el controlador detecta que no
  existe generación del módulo fotovoltaico y abre
  el circuito Panel-Batería, con esto se elimina un
  posible regreso de energía.

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• Corte por alto voltaje
• Después de un tiempo el voltaje de la batería
  tiende a disminuir, cuando este voltaje es igual
  al de conexión de recarga (13.5 voltios) el
  controlador vuelve a cerrar el circuito
  Panel-Batería, este proceso suele repetirse
  varias veces durante días soleados. En este
  estado siempre existe disponibilidad de energía
  para las aplicaciones.
• Corte por bajo voltaje
• Las aplicaciones siguen activas, el módulo
  fotovoltaico no es capaz de generar energía
  suficiente, y el voltaje de la batería tiende a
  disminuir, cuando este lega al voltaje mínimo
  (10.5 voltios) preestablecidos en el controlador,
  se abre el circuito Batería-Carga, desactivando
  todos los aparatos que en ese momento se
  encuentran conectados. Con esto se evitan daños
  irreversibles a la batería. Cuando se vuelve a
  tener un día soleado el voltaje en la batería se
  recupera hasta llegar al voltaje de reconexión de
  carga (13.2), en este estado nuevamente se cuenta
  con energía disponible para las aplicaciones.

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INSTALACION

• El módulo

Soporte de módulos
Localice un sitio despejado, que esté libre de
objetos o árboles que puedan provocar sombras, lo
más cerca al lugar donde desea instalar su
sistema (lámparas o aparatos), puede ser sobre un
poste metálico o de madera, o sobre el techo de
la casa, si éste lo permite.
Su función es la de sujetar al módulo, colóquelo
con el módulo orientado hacia el Norte, esto
permite que los rayos del sol choquen sobre la
superficie del módulo la mayor parte del día, y
se obtiene así la mayor generación de energía del
módulo fotovoltaico.
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• El controlador

Coloque en un lugar protegido de la intemperie,
(de preferencia dentro de la casa), procure que
la distancia entre éste y el módulo sea menor de
5 metros, y la distancia entre el controlador y
el acumulador sea menor de 1.5 metros (para el
tendido del cable), de esta forma minimizará las
pérdidas de energía en el cable, haciendo más
confiable y eficiente su sistema.
Busque un lugar protegido de la intemperie (puede
ser dentro de la casa), con buena ventilación,
para evitar la acumulación de gases generados por
el acumulador. Coloque la batería de preferencia
sobre una tarima de madera, pretéjala de los
niños, tome en cuenta las limitantes de distancia
en el cable mencionadas en el controlador. Nunca
coloque el acumulador directamente sobre el piso.
El acumulador
Distribuya uniformemente las lámparas así como
sus respectivos interruptores, en el lugar donde
las desea instalar, de tal manera que obtenga la
mejor iluminación. Procure que el tendido del
cable del controlador a cada una de las lámparas
sea de 8 metros. Fíjelas en los lugares elegidos.
Lámparas
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PASOS PARA INSTALAR

• Paso 1 Siga el proceso de instalación de acuerdo
  a la ilustración.

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• Paso 2 Determine donde va a instalar el panel
  solar. Es importante instalar el panel solar
  donde tenga contacto directo con el sol, durante
  todo el día.
• El panel solar no debe de ser instalado donde
  haya sombra, por ejemplo árboles, arbustos,
  edificios etc. El tubo curvo (D) mantiene el
  ángulo apropiado del panel solar en dirección al
  sol. Ajuste firmemente el panel solar en el poste
  o en la cerca de madera usando dos abrazaderas
  para tubo (C) y 2 tornillos del retraso (B)
  según esta mostrado en la ilustración. Si el
  poste de la cerca es de metal, usted necesitará
  otras alternativas en cuanto a piezas, no
  incluidas, (ejemplo abrazaderas o tornillos del
  metal).

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• CONSEJOS PARA EL FUNCIONAMIENTO ÓPTIMO DEL PANEL
  SOLAR.
• Instale el panel solar utilizando el tubo curvo,
  este mantiene el ángulo apropiado en dirección al
  sol.
• Para el funcionamiento óptimo, limpie la
  superficie del panel con frecuencia con un paño
  suave, húmedo. El funcionamiento del panel solar
  puede variar durante el día, dependiendo de la
  intensidad del sol y del ángulo de los rayos
  expuestos al panel. Por lo expuesto anteriormente
  el voltaje puede variar de mili voltios hasta 22
  voltios.
• En caso de tener que instalar el panel solar a
  más de 10 pies, de la caja de control (pero a
  menos de 250 pies), use cable de bajo voltaje
  multi-trenzado de calibre 16 (AWG). Nunca utilice
  cable de teléfono o cable de base sólida.

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• IMPORTANTE El panel solar se debe colocar en
  dirección del sol, ligeramente al Norte o en un
  área abierta lejos de sombra. Debe recibir por lo
  menos 8 horas de luz solar directa para una carga
  completa.
• IMPORTANTE Para evitar el daño de los cables y
  para evitar que la humedad distorsione el
  funcionamiento del panel solar utilice
  conductores PVC para proteger los cables.

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• Paso 3 Todos los operadores de portones Mighty
  Mule o GTO/PRO DC tienen el terminal POWER IN en
  el panel de control marcado como SOLAR para
  conectar los cables del panel solar. Abajo
  encontrara varios ejemplos de diferentes
  terminales que encontrara en los paneles de
  controlGTO/PRO y Mighty Mule, si su panel de
  control no tiene estos terminales, favor de
  llamar al departamento de servicio técnico.
• Introduzca los cables del panel solar en la caja
  del control y conéctelos a el terminal POWER IN
  marcado como SOLAR en el panel de control. El
  cable ROJO del panel solar va al terminal ()
  POSITIVO y el cable NEGRO del panel solar va al
  terminal (-) NEGATIVO. Vea el diagrama abajo.
• IMPORTANTE La instalación incorrecta de estos
  cables dañará el panel de control del operador.

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(No Transcript)
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Esquema de conexión de los diferentes aparatos
que componen la instalación
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Cálculos de las caídas de tensión
Convertidor
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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• Muchas Gracias
• www.systelcomsi.com

Elaborado por Tec. Hebert Miranda
A. Supervisado por Ing. Cesar Rocha A.