w w w. c e n t e l s a. c o m. c o CABLES PARA PÁNELES SOLARES

Transcripción

1 w w w. c e n t e l s a. c o m. c o CABLES PARA PÁNELES SOLARES

2 Introducción

3 Fuente: ENERGÍA SOLAR

6 ENERGÍA SOLAR Fuente: UPME

7 PROYECTOS VALLE DEL CAUCA PILOTO EDIFICIO EPSA YUMBO, VALLE DEL CAUCA Potencia: 60 kwp Sistema solar fotovoltaico conectado a red eléctrica

8 PROYECTOS VALLE DEL CAUCA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE CALI, VALLE DEL CAUCA Potencia: 150 kwp Sistema solar fotovoltáico conectado a red eléctrica

9 PROYECTOS RESIDENCIALES Jamundí, Valle Unidad residencial Océano verde 8 kwp capacidad instalada. 0,27 GWh a generar en 25 años. 102 de Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar 226 árboles. Palmira, Valle Urbanización Santa Bárbara 51,2 kwp capacidad instalada. 1,74 GWh a generar en 25 años. 651 de Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar árboles. Ciudadela en Jamundí, Valle El Castillo 3,5 kwp capacidad instalada. 0,119 GWh a generar en 25 años. 45 de Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar 99 árboles.

10 Generalidades

11 ENERGÍA SOLAR Un sistema fotovoltaico es una instalación que produce energía eléctrica a través de paneles solares. Los paneles transforman la radiación solar en energía eléctrica. La luz solar está compuesta por partículas energéticas denominadas fotones (positivos y negativos). El proceso por el cual una celda solar convierte la energía de la luz de sol en energía eléctrica se conoce como el efecto fotovoltaico. Calor Radiación Es una energía no controlable.

12 ENERGÍA SOLAR Existen dos tipos de instalaciones fotovoltaicas: Conectadas a la red: este sistema genera un porcentaje o el consumo completo de energía eléctrica pero sigue conectado a la red. Si los paneles solares generan menos energía de la que se consume, la red usual de energía provee el resto de energía necesaria - inversores que facilitan su instalación. Aisladas de la red (Autónomo): o independiente ya que mediante paneles solares genera toda la energía eléctrica necesaria para la casa o negocio. Ideal para zonas rurales donde el suministro regular de electricidad no tiene instalaciones.

13 AISLADO AUTÓNOMO

14 Contador de producción y consumo CONETCTADO A LA RED

15 CONETCTADO A LA RED

16 CONECTADA / AISLADA DE LA RED

17 Partes del Sistema Fotovoltáico

18 CELDAS / MÓDULO / PÁNEL Los fotones (nombre que se le da a las partículas de luz) golpean los electrones (cargas eléctricas) sueltos en el silicio (buen semiconductor) del que se componen los paneles solares. Esto causa una acumulación de cargas estáticas en un lado de la celda y a su vez produce un voltaje (0,5 V aprox) que al conectarse con otras celdas generan un voltaje suficiente para que pueda existir una corriente DC. El voltaje de la celda no depende del tamaño de esta, pero la corriente va a depender del tamaño de la celda y la intensidad del Sol. Mientras más grande la celda, más corriente puede generar. A este grupo de celdas combinadas y ensambladas juntas se le conoce como un módulo fotovoltaico o lo que comúnmente llaman "panel solar"

19 CELDAS / MÓDULO / PÁNEL Los paneles solares requieren de mantenimiento y su tiempo de vida es de 20 a 30 años en promedio. Cuentan con una gran resistencia a la intemperie (aire, lluvia, granizo) gracias a la capa de vidrio templado en la parte superior de las celdas y una capa de plástico en la parte inferior.

20 CELDAS Celdas Monocristalinas Son las celdas construidas con el silicio más puro, son las más eficientes, pero también las más costosas. Son las celdas más rígidas. Se utilizan en la construcción de módulos fotovoltaicos ("paneles solares") de alta eficiencia. Tienen eficiencias de 14 a 18%. Celda Policristalinas Son las celdas construidas con un silicio de menor pureza al utilizado en las monocristalinas. Su eficiencia es menor a una monocristalina y también es más económica que la monocristalina. Se utilizan en la construcción de la mayor parte de los módulos fotovoltaicos ("paneles solares"). Tienen eficiencias de 11 a 14%. Celdas Amorfas Son las celdas construidas con un silicio de poca pureza conocido como silicio amorfo. Son las celdas menos eficientes y también son las más económicas. Son unas celdas flexibles. Se utilizan mucho en las calculadoras solares y equipos de bajo consumo eléctrico. Tienen eficiencias de 5 a 9%.

21 PÁNEL Monocristalino Policristalino

22 PÁNEL CIGS CIS CdTe

23 PÁNEL Un panel fotovoltaico (solar) sería una combinación de dos o más módulos conectados en serie. Normalmente a esta combinación se le conoce como un "string".

24 PÁNEL Un arreglo fotovoltaico es una combinación de dos o más "strings" combinados para producir un voltaje y corriente deseados.

25 INVERSOR Los inversores solares de voltaje son dispositivos que permiten transformar la corriente directa Vdc en corriente alterna Vac. Los inversores están protegidos contra lahumedad y la intemperie. Generalmente los componentes electrónicos están sellados por una capa de polímero ahulado que evita que cualquier humedad penetre el interior.

26 INVERSOR

27 INVERSOR

28 REGULADOR Sistema de regulación de sobrecarga y medición: Al momento de cargar baterías es necesario saber cuando la carga es suficiente. El regulador protege los paneles solares y baterías proporcionando potencia a la carga o anulándola si es necesaria, evitando una sobrecarga. El sobrecargar las baterías consume el electrolito interno y es perjudicial para las mismas. También es importantes saber los consumos regulares de energía para poder balancear el sistema y saber cuando se ha pagado el mismo.

29 BATERÍAS O ACUMULADORES Las baterías suministran energía eléctrica sin depender de la generación de los paneles solares y acumulan energía cuando se genere más de la utilizada. Baterías: Plomo y Acido Las baterías estacionarias de litio con gel rectificador interno

30 BATERÍAS O ACUMULADORES Banco de baterías recargables: Las mas comunes son las utilizadas para automóviles, ya que su tecnología es muy confiable y son baratas. Desgraciadamente son bastante pesadas como para poder transportarlas fácilmente. Hoy día hay nuevas tecnologías que permiten tener una mayor densidad de energía por unidad de peso y volumen desgraciadamente el costo de las mismas muchas veces dificulta su uso.

31 mm 2 (Europa) vs AWG (Norte América) CONECTORES

32 CAJAS CAJAS DE CONEXIÓN FOTOVOLTAICAS proporcionan el espacio suficiente para combinar y conectar los conductores de varios arreglos y/o paneles solares a una barra alimentadora o alimentador principal. También son útiles cuando hay una distancia significativa entre el inversor y los paneles solares.

33 FUSIBLES

34 NTC 2050 Imagen tomada de la NTC 2050

35 NTC 2050 Circuito de Salida

36 CABLE CENTELSA FOTOVOLTAICO El corazón del sistema fotovoltaico es el cable. Más del 60% de las fallas a ocurren por una mala selección o uso del cable en Colombia.

37 RETIE

38 NTC Métodos de Alambrado

39 NTC 2050

40 NTC 2050

41 NTC 2050

44 NTC 2050

45 CÁLCULOS Un módulo fotovoltaico ("panel solar") puede producir una corriente casi constante a distintos rangos de voltaje. Esta característica de un panel solar esta descrita en lo que se conoce como la curva I-V (corriente - voltaje). Esta grafica describe la corriente que produce un panel solar para distintos valores de voltaje a condiciones estándar de prueba (STC): T celda, T ambiente, irradiancia solar =1,000 W/m 2 Los manufactureros de módulos fotovoltaicos proveen esta curva en los data sheets de los paneles o pueden dar la información de forma tabulada.

46 CÁLCULOS

47 CÁLCULOS Los parámetros más importantes de una curva I-V son: El punto de potencia máxima ("máximum power point") V mp e I mp. Este punto nos indica el nivel óptimo de operación del módulo fotovoltaico. El voltaje de circuito abierto V oc. Este es el voltaje máximo de salida del módulo fotovoltaico y ocurre cuando la corriente del módulo es cero. Este es un parámetro muy fácil de medir y nos sirve de referencia para hacerle pruebas a un módulo y verificar si cumple con las especificaciones del manufacturero. Este valor también es de suma importancia cuando se están diseñando "strings" (modulos fotovoltaicos conectados en serie) que van a ser conectados a un inversor central. La corriente de corto circuito I sc. Esta es la corriente máxima de salida del módulo fotovoltaico y ocurre cuando el voltaje del módulo es cero. Este es un parámetro muy fácil de medir y nos sirve de referencia para hacerle pruebas a un módulo y verificar si cumple con las especificaciones del manufacturero. Este valor también es de suma importancia cuando se está diseñando el alambrado y la protección del sistema fotovoltaico.

48 ENERGÍA SOLAR Los factores que más afectan el rendimiento de un módulo fotovoltaico ("panel solar") son: La intensidad de la luz del Sol. El voltaje del panel solar no va a variar mucho con la intensidad de la luz solar, pero la corriente sí. Esto significa que si hay poca luz solar, va haber poca corriente y a su vez poca potencia de salida. La temperatura. La temperatura a la que opera la celda solar afecta el voltaje de operación del panel solar. A temperaturas más altas el voltaje de operación del módulo disminuye lo que significa menor producción de energía. En ambientes más frescos el panel solar trabaja mejor. La producción de energía de un panel solar en un clima cálido es aproximadamente 12% menor a los que indica el manufacturero en sus pruebas STC. Las sombras ("shading"). Las sombras son el enemigo número uno de un sistema fotovoltaico. Dependiendo el panel solar una sombra en una sola celda del panel puede causar que la producción de energía del panel se reduzca un 75%.

49 NTC 250- BATERÍAS

50 CENTELSA PV

51 CENTELSA PV

52 UL 4703 / IEEE 1547 UL 4703 IEEE 1547 / UL 1741 Ozono IEC Calibres AWG vs mm 2

53 VIDEOS DE INTERÉS

54 GRACIAS!