Sistemas híbridos fotovoltaicos termodinámicos. Soluciones Energéticas Alternativas S.L.L.

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Alfonso Carrizo Toro
hace 8 años
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1 Sistemas híbridos fotovoltaicos termodinámicos Soluciones Energéticas Alternativas S.L.L.

2 GENERADOR SOLAR FOTOVOLTAICO/TERMODINÁMICO PARA LA PRODUCCIÓN SIMULTÁNEA DE ELECTRICIDAD Y CALOR FOTOTER Soluciones Energéticas Alternativas S.L.L.

3 Cómo mejorar el rendimiento de un módulo solar fotovoltaico?

4 SOL AGUA AIRE TIERRA Partimos de la base de que la energía ni se crea ni se destruye

5 Tradicionalmente se ha clasificado la subida de temperatura del interior del módulo como un problema de calor y bajo la solución técnica propuesta pasa a ser una fuente de calor. Es decir, con la utilización del captador y del bloque termodinámico, el calor se bombea desde el corazón del módulo solar fotovoltaico para ser aprovechado posteriormente. De esta forma el módulo solar fotovoltaico se enfría y con ello aumenta su potencia de forma notable y natural.

Es decir, con la utilización del captador y del bloque termodinámico, el calor se bombea desde el corazón del

8 Movimiento de la curva I-V y de la curva de potencia (Wp) Temperatura

9 Temperatura en ºC Día nublado Día sin nubes 60 ºC 40 ºC 20 ºC 0 ºC

10 Un clásico. La temperatura de la célula en el interior del módulo solar fotovoltaico T C = T A + G x [(TONC 20) / 800] TC TA ºC Temperatura de trabajo de célula (interior módulo FV) ºC Temperatura ambiente (exterior módulo FV) G W/m 2 Irradiancia (energía solar) TONC ºC Temperatura de operación nominal de célula TONC 47 G 1000 TC 78,8 73,8 68,8 63,8 58,8 53,8 48,8 43,8 38,8 33,8 28,8 23,8 TA 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0-10,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 1-10, ,0 TC TA

trabajo de célula (interior módulo FV) ºC Temperatura ambiente (exterior módulo FV) G W/m 2 Irradiancia (energía solar) TONC ºC

11 Potencia En Wp Intensidad de cortocircuito Intensidad punto máxima potencia P MAX I SC I MP 170 5,00 4, ,00 4,72 Catálogo características 170 5,00 4, ,00 4,72 Cambiamos la temperatura del exterior del módulo FV 170 y la cantidad de 5,00 energía solar 4, ,00 4,72 Voltaje circuito abierto V OC 44,20 44,20 44,20 44,20 44,20 44,20 Voltaje punto máxima potencia V MP 36,00 36,00 36,00 36,00 36,00 36,00 Factor de forma FF 76,89% 76,89% 76,89% 76,89% 76,89% 76,89% Coeficiente de temperatura de intensidad C TI 0,065 0,065 0,065 0,065 0,065 0,065 Coeficiente de temperatura de voltaje C TV Temperatura operación nominal célula TONC Temperatura ambiente T A Irradiancia G P MAX 148,52 136,06 122,77 109,3 94,97 80,48 I SC 5,01 4,51 4,01 3,50 3,00 2,50 Cálculo características I MP V OC V MP 4,73 39,60 31,40 4,26 40,14 31,94 3,78 40,68 32,48 3,31 41,22 33,02 2,83 41,76 33,56 2,36 42,30 34,10 FF 74,86% 75,16% 75,26% 75,76% 75,81% 76,10% T C

36,00 36,00 36,00 36,00 Factor de forma FF 76,89% 76,89% 76,89% 76,89% 76,89% 76,89% Coeficiente de temperatura de intensidad C TI 0,065 0,065 0,065 0,065 0,065 0,065 Coeficiente de temperatura de

12 T C = T A + G x [(TONC 20) / 800] P MAX I SC I MP V OC V MP FF C TI C TV TONC 170 5,00 4,72 44,20 36,00 76,89% 0, TA 1000 W/m W/m W/m W/m W/m W/m W/m W/m W/m W/m ,87 156,14 140,55 124,81 108,56 91,81 74,54 56,37 38,09 19, ,10 152,75 137,90 122,17 106,30 89,91 73,03 55,24 37,33 18, ,30 149,35 134,87 119,53 104,03 88,03 71,52 54,11 36,58 18, ,54 145,95 131,84 116,88 101,77 86,14 70,00 53,36 35,83 18, ,09 142,54 128,82 114,59 99,50 84,26 68,49 52,23 35,08 17, ,31 139,14 125,80 111,95 97,24 82,36 66,98 51,09 34,33 17, ,52 136,06 122,77 109,30 94,97 80,48 65,47 49,95 33,58 17, ,74 132,66 119,75 106,65 93,03 78,59 63,96 48,82 32,82 16, ,96 129,25 116,73 103,99 90,77 76,70 62,45 47,69 32,07 16, ,17 125,83 114,01 101,35 88,50 74,81 60,93 46,55 31,65 15, ,39 122,43 110,98 98,70 86,23 72,93 59,42 45,41 30,89 15, ,87 119,02 107,93 96,06 83,95 71,34 57,91 44,27 30,14 15,16

104,03 88,03 71,52 54,11 36,58 18,55 5 159,54 145,95 131,84 116,88 101,77 86,14 70,00 53,36 35,83 18,17 10 156,09 142,54 128,82 114,59 99,50 84,26 68,49 52,23 35,08 17,80 15 152,31 139,14 125,80

13 ACUMULAR EL CALOR ENERGÍA SOLAR PRODUCIR ELECTRICIDAD BOMBEAR EL CALOR Agua caliente a 60 ºC FOTOTER Acumulador ACS 300 litros Bomba de calor FOTOTER CAPTAR EL CALOR

14 la superficie de contacto existente entre el captador termodinámico y el fotovoltaico se sitúa siempre alrededor de 20ºC menos que la temperatura ambiente. ENERGÍA SOLAR PRODUCIR ELECTRICIDAD FOTOTER PRODUCIR CALOR

alrededor de 20ºC menos que la temperatura ambiente.

15 Por cada kw de consumo eléctrico, una bomba de calor entrega entre 3 y 4,5 kw de calor útil. Este sistema extrae el calor del modulo solar fotovoltaico Consumo eléctrico del sistema MODULO SOLAR FOTOVOLTAICO CALOR EXTRAÍDO POR EL CAPTADOR TERMODINÁMICO

Este sistema extrae el calor del modulo solar fotovoltaico

16 Trabajo aportado Foco frío Bomba Máquina de calor Foco caliente Instalaciones geotérmicas

17 Formación de hielo en un panel solar termodinámico

18 ACS gratuita en 4 años? CAPTADOR TERMODINÁMICO CAPTADOR FOTOVOLTAICO ENERGÍA RENOVABLE INSTALACIÓN TERMODINÁMICA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA AGUA CALIENTE SANITARIA CALEFACCIÓN VENDE ENERGÍA ELÉCTRICA A LA RED RED BT Generación distribuida Viviendas, edificios Medio Ambiente

INSTALACIÓN TERMODINÁMICA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA AGUA CALIENTE

19 Energía renovable Energía fósil Energía eléctrica

20 Captador termodinámico Circuito fluido frigorígeno Captador termodinámico

21 Captador termodinámico

22 El modulo solar FV se coloca encima Captador termodinámico

23 Modulo solar fotovoltaico Recuerda que el captador termodinámico le roba el calor al modulo solar FV Captador termodinámico

24 Modulo solar fotovoltaico La unión entre el captador termodinámico y el modulo solar FV ha de ser especial Ensamblado de los dos en un solo elemento Captador termodinámico

25 Energía solar FOTOTER Un solo elemento trabajando en equipo

26 CALOR? FRIO?

27 Modulo solar fotovoltaico Captador termodinámico Circuito fluido frigorígeno Captador termodinámico Cierre posterior

28 Energía solar F O T O T E R Electricidad Calor (ACS y calefacción)

29 Captador termodinámico del primer prototipo FOTOTER Modulo FV con FOTOTER Análisis Modulo FV sin FOTOTER Tenemos varios diseños FOTOTER cuenta con el apoyo expreso de Schüco International KG para el diseño, fabricación y suministro de módulos fotovoltaicos específicos para su integración en edificios, que es precisamente la aplicación donde mayores beneficios se esperan obtener.

30 Detalle del captador termodinámico del primer prototipo FOTOTER

31 Modulo FV con 30ºC menos en el interior El proyecto FOTOTER hubiera sido imposible sin la aportación de Javier, Eduardo, Asier Modulo fotovoltaico con FOTOTER instalado y en funcionamiento

32 Equipo de control, gestión y monitorización SOL, VIENTO, AGUA Depósito acumulador Bloque termodinámico Captador termodinámico Captador fotovoltaico SOL Control acumulador Control termodinámico Control fotovoltaico Produce calor Produce energía eléctrica

33 CTE FOTOVOLTAICA Y EDIFICIO INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA SECCIÓN HE 5. 1 Generalidades 1.1 Ámbito de aplicación 1.2 Procedimiento de verificación Siempre con relación a un edificio. 2 Caracterización y cuantificación de las exigencias 2.1 Potencia eléctrica mínima 2.2 Determinación de la potencia a instalar 3 Cálculo y dimensionado GENERADOR FOTOVOLTAICO INDEPENDIENTE 3.1 Zonas climáticas 3.2 Condiciones generales de la instalación 3.3 Cálculo de las pérdidas por orientación e inclinación 3.4 Cálculo de las pérdidas de radiación solar por sombras 4 Mantenimiento 4.1 Plan de vigilancia 4.2 Plan de mantenimiento preventivo GENERADOR FOTOVOLTAICO SUPERPUESTO Apéndice A Terminología Apéndice B Tablas de referencia Apéndice C Normas de referencia GENERADOR FOTOVOLTAICO INTEGRADO SEA SLL

35 INVERSIÓN TIEMPO

36 Gracias por su atención Pablo Burzako Tfno/Fax Tfno Soluciones Energéticas Alternativas SLL

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