Energía Solar y Componentes de los Sistemas Fotovoltaicos

Transcripción

1 ISSO Power 9000 Energía Solar y Componentes de los Sistemas Fotovoltaicos BEST POWER GREEN

2 Principales Energías Renovables Se denomina Energía Renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las Energías Renovables se cuentan la Hidroeléctrica, Solar, Eólica, Geotérmica, Maremotriz, la Biomasa y los Biocombustibles.

3 Energía Solar La Energía Solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. La Radiación Solar que alcanza la tierra puede aprovecharse por medio del Calor que produce. La Energía Solar Fotovoltaica es la producción de electricidad a través de placas de semiconductores llamadas Celdas Fotovoltaicas. El conjunto de Celdas Fotovoltaicas en una estructura determinada permite fabricar Paneles Solares.

4 Energía Solar en México México es un País que posee un gran potencial para explotar los recursos de energías renovables, en especial la energía solar; esto se debe a su excelente ubicación geográfica y al desarrollo que están realizando las empresas que se dedican a construir dispositivos que funcionan en base a esta energía. La energía solar en México no es más una promesa sino una realidad tangible que promete rendir excelentes beneficios.

5 Celdas Fotovoltaicas Las Celdas Fotovoltaicas de primera generación se introdujeron comercialmente a principios de los años 80. La segunda generación de Celdas Solares comenzó a finales de los años 90 con la introducción de la tecnología de láminas delgadas. Proporcionan una eficiencia similar pero su grosor es unas 100 veces menor. En la actualidad hay dos tipos de Celdas Solares, las de tecnología Monocristalina y la Policristalina.

6 Celdas Solares Monocristalinas Todas las caras del cristal tienen la misma dirección, los granos de cristal son paralelos. Fabricación: Cortan una columna de silicio Monocristalino para obtener rodajas circulares y luego hacer cuadrados. Temperatura de fabricación: 1400 C Forma: Forma simple rectangular, las cuatro esquinas se pierden. Color: Negro Eficiencia de conversión Energética: 15% ~ 23% Vida Útil: 20 a 25 años

7 Celdas Solares Policristalinas Las caras de cristal tienen diferentes direcciones, los granos de cristal no son paralelas. Fabricación: Cortan el cuadrado de silicio Policristalino para obtener rebanadas cuadradas directamente. Temperatura de fabricación: º C Forma: Rectángulo o formas cuadradas, diversas. Color: Azul. Eficiencia de conversión Energética: 12% ~ 17% Vida Útil: 20 a 25 años

8 Paneles Solares Los Paneles Solares se forman al interconectar Celdas Fotovoltaicas en Serie con lo que se obtiene mayor Voltaje. Los Paneles Solares se fabrican para obtener Voltajes de Circuito Abierto de: 22 Vcd para Potencias de 15 a 150 W 44 Vcd para Potencias de 180 a 290 W

9 Tipos de Sistemas de Energía Autónomos Solar Estos Sistemas se basan en Paneles Solares, Baterías de almacenamiento y la Aplicación (Alumbrado Público, Teléfonos Públicos, Equipos de Telemetría, Cámaras de Vigilancia, etc.) Interconectados a la Red de la CFE Utilizan Paneles Solares e Inversores con Interconexión a la red de CFE para AHORRO de Energía Eléctrica. Por cada kwh que ahorramos dejamos de emitir 800 grs. de CO 2 al ambiente.

10 Sistema Autónomo de Energía Solar para Alumbrado Público Estos Sistemas almacenan en una Batería la Energía Eléctrica producida por el Panel Solar durante el día. En la noche la Energía de la Batería alimenta una Luminaria de alta eficiencia.

11 Sistemas Interconectados a la Red de la CFE Este Sistema es el método más común para proporcionar Energía Solar para el ahorro de Energía Eléctrica en una Casa u Oficina. Tiene la ventaja de que la instalación eléctrica del inmueble es la misma que utiliza energía de la CFE.

12 Funcionamiento de un Sistema Solar de Interconexión a la Red de la CFE Convencional 1.- Paneles Solares 2.- Inversor 3.- Interruptor 4.- Medidor CFE 5.- Acometida CFE 6.- Kilowatthorímetro

13 Inversores Interconectados a la Red Convencionales FRONIUS SMA ENESOL Características Alto Costo Utilizan Arreglos de Paneles Solares en Serie (Alto Voltaje de CD) Deben ser instalados por personal Certificado en Instalaciones Solares Las instalaciones se realizan de noche para disminuir el riesgo El cable para la instalación es especial para corriente directa ( alto costo) La potencia mínima de un Sistema es de 1500W Si hay una falla en el Inversor se pierde toda la Potencia de todos los Paneles Si se quiere aumentar la Potencia se necesita duplicar toda la instalación Solo operan a 220 Vca

14 Punto de Vista de la CFE La CFE promueve el uso de las Energías Renovables. renovable En Sistemas de Alta Potencia debe hacerse un Contrato de Interconexión con CFE

15 Módulo de Panel Solar con Microinversor MPS-190W

16 Componentes del Sistema MPS-190W Panel Solar de 190W Monocristalino Microinversor de 200 W de Interconexión a la Red de la CFE Contactos y Clavijas de Conexión Base de Aluminio con ángulo de 20º y Anclas de Sujeción

17 MPS-190W Listo para Generar Energía Eléctrica de CA Simplicidad de Instalación (Plug and Play) Seguridad en la Instalación a plena luz del día Flexibilidad de Crecimiento

18 Posterior del MPS-190W Componentes Caja de Terminales del Panel Solar Microinversor de 200 W con conectores MC4 Contactos NEMA 5-15R en caja FS Clavija NEMA 5-15P

19 Especificaciones

20 Armado e Instalación del MPS-190W

21 Desempaque Desempaque el MPS-190W y corte los cinturones de plástico que sujetan la patas superiores del modulo.

22 Armado Atornille los refuerzos de las patas superiores con los 2 tornillos de 1 ½ con sus respectivas rondanas y tuercas de 1/4" como se muestra en la siguiente imagen.

23 Anclas de Base Atornille las 4 anclas de base con los 4 tornillos de 1 ½ con sus respectivas rondanas y tuercas de 1/4" por el lado exterior de la pata como se muestra en la siguiente imagen.

24 Orientación del MPS-190W Para que el MPS-190W funcione adecuadamente es importante que quede orientado hacia el SUR, de manera que aproveche la energía solar durante todo el día. Verifique que no existan objetos que le obstruyan la luz del sol durante todo el día, como Tanques de Agua, Tanques de Gas, Antenas de TV, Tendederos de Ropa, Bardas, etc.

25 Angulo de Inclinación El MPS-190W trae una estructura de aluminio con un ángulo de inclinación de 20 º, que es el ángulo adecuado para ser instalado en la República Mexicana. Ya que con este ángulo los rayos del sol llegan al Panel Solar de forma perpendicular.

26 Instalación Eléctrica El MPS-190W ya trae de fábrica una clavija polarizada NEMA 5-15P para conectarlo a un tomacorriente polarizado NEMA 5-15R mediante una extensión correctamente polarizada (Vivo, Neutro y Tierra Física), como se muestra en la siguiente imagen.

27 Conexiones del Equipo Es importante que la clavija del MPS-190W y el toma corriente se coloquen mediante cinturones de plástico o cinta eléctrica en la parte interior del Panel Solar de manera tal que no queden expuestos directamente al sol o a la lluvia como se muestra en la siguiente imagen.

28 Incremento de Potencia Es posible incrementar fácilmente la potencia producida agregando más módulos MPS-190W en paralelo y conectando el nuevo módulo al modulo anterior. Simplemente hay que conectar la clavija del nuevo módulo al contacto libre del modulo anterior como se ve en la siguiente imagen.

29 Conexión de 8 MPS-190W Podemos agregar hasta 8 módulos MPS-190W en una misma línea de bajada considerando el calibre del cable de bajada que se va a utilizar en función a la potencia producida como se ve en la siguiente imagen.

30 Calibre del Cable de Bajada Dependiendo del número de MPS-190W debemos utilizar el cable adecuado como se muestra en la siguiente tabla.

31 Mantenimiento Dependiendo de las condiciones de cada región del país es necesario verificar el nivel de afectación causada por el polvo, hojas de los árboles, aves, etc. Por lo que la frecuencia de limpieza de los Paneles Solares varia de un lugar a otro. Después de una lluvia intensa los paneles quedan normalmente adecuadamente limpios para seguir operando cuando salga el sol.

32 Potencia y Energía

33 Relación entre Energía y Potencia La Energía Eléctrica producida o consumida es el producto de la Potencia por el tiempo transcurrido. E= P t kwh

34 Energía Consumida por un Foco Incandescente de 100 W Si tenemos un foco de 100 W Encendido por 10 horas E= Pt= (0.1 kw)(10 h) = 1 kwh

35 Energía producida por el MPS-190W La Energía que produce un MPS-190W es el producto de la Potencia por el Tiempo de Radiación Solar Efectiva en un día ( 5 horas). E= P t = (0.190 kw) (5 h) = 0.95 kwh por día E = (0.95 kwh) (60) = 57 kwh por bimestre

36 Tarifas de CFE

37 Tarifas CFE Uso Doméstico: Tarifa 01 (Tarifa Subsidiada) Tarifa DAC ( De Alto Consumo) Uso Comercial: Tarifa 02 Tarifa HM (Se requiere Subestación)

38 Costos Uso Domestico

39 Ejemplos Uso Domestico Si el Consumo es de 499 kwh (Tarifa 01) (Subsidiada) Básico (150 kwh )($ 0.72)= $ 108 Intermedio (100 kwh )($ 1.21)= $ 121 Excedente (249 kwh )($ 2.55)= $ 635 Total = $ 864

40 Ejemplos Uso Domestico Si el Consumo es de 510 kwh (Tarifa DAC) (510 kwh )($ 4.89)= $ 2494 Total = $ 2494

41 Si instalamos un MPS-190W 510 kwh 57 kwh = 453 kwh ( Tarifa 01) (Subsidiada) Básico (150 kwh )($ 0.72)= $ 108 Intermedio (100 kwh )($ 1.21)= $ 121 Excedente (203 kwh )($ 2.55)= $ 518 AHORRO = $ $ 747 Total = $ 747 AHORRO = $ 1747 BIMESTRALES

42 Dirección: Av. Valle de Santiago No. 27 Col. Valle de Aragón 1a. Secc. Nezahualcoyotl, Edo. de México C.P Tels.: , , Fax: Lada Sin Costo: ISSO (4776) BEST POWER GREEN