Información General – Energia Solar

 

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¿Qué es energía solar?

Es un recurso energético tipo renovable donde la electricidad se genera por la radiación solar.

¿Qué es energía renovable?

Energía renovable es una categoría donde el recurso energético no se gasta por si solo o no se gasta por mucho uso y la naturaleza sigue produciendo naturalmente.  Energía solar,  viento,  geotermal, corrientes de mar o ríos y biomasa  son energías renovables en sus propios aspectos.

¿Cómo Funciona la energía solar?

Para capturar esa energía,  existen unas células fotovoltaicas que pueden capturar la radiación y convertirlos en corriente DC,  la misma corriente que usan las baterías del diario vivir. Cada placa puede tener desde 1 hasta 72 células.  La electricidad luego es suministrada a través del nodo de la placa y luego a un banco de baterías si están presentes e instaladas.

Entre las placas y las baterías debe existir un regulador para proteger las placas y las baterías por cualquier irregularidad que cause los equipos.  El regulador debe consistir con una capacidad mayor en amperaje de lo que suple las placas y la capacidad de voltaje y ser igualadas en todo al momento de la instalación.

Luego las baterías guardan la electricidad,  las baterías preferibles son las de ciclo profundo marinas o mejor aun una batería hecha para carga solar que usan gel  y son selladas y no tienes que preocuparse por escape de gases del acido o elemento dentro de un cuarto y además deben estar en un ambiente fresco.

Cada batería debe estar configurado de igual voltaje que las placas suplen, 12voltios, 24 voltios y sucesivamente en paralelo o en serie o mezclado.

Luego para suplir su hogar o algún equipo electrónico directo debes convertir la corriente de DC a AC,  para esa conversión necesitas un inversor (inverter) de cierta capacidad en vatios (watts) de acuerdo a lo que vayas a conectar al sistema.

Para calcular los vatios (watts) si la etiqueta del equipo no lo indica debes calcular el amperaje y multiplicar los voltios y te dará los vatios.

Ej. 120voltios x 1.2Amp = 144 vatios

Para calcular el amperaje:
Vatios / Voltios = Amperaje
Ej. 144vatios / 120voltios = 1.2Amp

Y calcular los voltios:
Amperes / Vatios = Voltios
144vatios / 1.2Amp = 120voltios

Al convertir la electricidad,  lo puedes conectar directo al equipo o al hogar,  si lo conectas al hogar es obligatoriamente poner un interruptor de transferencia en la línea principal luego del metro eléctrico de la autoridad energética.  Al igual poner interruptores para separar las baterías y las placas solares.

Advertencia:  nunca sobrecargue el sistema,  desconecte siempre el sistema eléctrico cuando se le dé el mantenimiento, siempre verifique cada especificación para que sea igual para prevenir algún equipo que se dañe o sufra de alguna reducción de efectividad.

 

Nota:  Al calcular cuánto el sistema necesita para un inversor,  cuando necesitemos conectar un Refrigerador con  congelador,  dependiendo su eficiencia,  el arranque del compresor puede requerir el doble o el triple de amperaje y vatios por 1 segundo,  y que su inversor tenga la capacidad para suplir la subida del doble de vatios de lo normal para  soportar la carga que necesite.

 

Ejemplo de equipos básico que quieras conectar al sistema.

Equipo – SET

Consumo *h

Amps

Laptop 15” 65 watts 0.6
Bombillas LED 5 x 8w 40 watts 0.3
Abanico de Techo 50 watts 0.5
1 Celular cargando 10 watts 0.1
Televisor LCD 32” 100 watts 0.9
Nevera  Mediana 400 watts** 3.4**
Total 665 watts 5.8

La tabla es solo un ejemplo,  no indica el consumo exacto de sus equipos electrónicos. Además es un ejemplo si mantienes los equipos activos por una hora.
**Refrigerador puede requerir entre 500 vatios hasta 800 vatios de aumento por un segundo.  Si puedes ver el compresor el  arranque te lo indica con las siglas de LRA y el número lo multiplicas con los voltios.

Con el ejemplo de la tabla el total de 665 vatios, requerirás mínimo 4 placas de 250 vatios cada una para mantener las baterías al 100% cargadas durante el día y un margen extra para reserva.

¿Cuál es la función de las baterías?

Las baterías tienen la función de almacenaje de corriente DC.  Cada batería tiene unas especificaciones que indican su capacidad de carga en (Mah = Miliamperes por hora 1,000mah=1ah) o (ah = Amperes por hora)

Las baterías son ideales para momentos que no exista la radiación solar durante la noche y que puedan mantener activos sus enseres.

Las baterías pueden venir de 6v, 12v, 24v.  Las baterías tienen que ir en una configuración igual a las placas solares, regulador (si no es automático) y al inversor.

¿Cuánto puede durar una batería?

Nota:  En muchas de las formulas generan un calculo diferente,  siempre tomar en consideración un margen de error por muchas variaciones,  calidad,  resistencia,  perdida,  edad,  etc.

Metodo 1

Para calcular cuánto dura un equipo electrónico usando el valor de “Ah” de una bateria,  con una batería de 12v:  10(diez) multiplicado por la capacidad de la batería (ah) y luego dividido el resultado por los vatios del equipo.   (10 x ##ah / ### Vatios = horas)

Ej. Con una batería de 200ah y un equipo de 450 vatios:  10 x 200ah / 450vatios = 4.4

Esto significa que el equipo va a permanecer encendido por 4 horas en una batería de 200ah.

 

Metodo 2:

Usando el calculo de vatios igual para saber cuando vatios puede suplir una bateria.  Se calcula multiplicando los voltajes porel valor Ah (Ampere Hora):  Ejemplo >> 12v x 200ah =  2400vatios.

IGual si la bateria es de 24 voltios se multiplica 24v x 200ah INCOMPLETO

Baterías en serie y/o paralelo

 

Baterías en paralelo:

La conexión en paralelo va a mantener un mismo voltaje pero aumentara la capacidad de la batería así aumentando el tiempo.

Ventajas de conexiones en paralelo,  cuando el circuito es en paralelo si una batería o placa en paralelo deja de funcionar,  el sistema sigue funcionando y no es dependiente de otro equipo.

 

 

Baterías en series:

 

Baterías conectadas en serie va a mantener la misma capacidad pero aumentara el voltaje del circuito así ofreciendo una potencia mayor.

Baterías en mezcla:

Existe la opción de mezclar conexiones en paralelo y en serie cuando uno quiera un sistema de mayor capacidad y a la vez de mayor potencia.

En este ejemplo para baterías de 12 voltios y de capacidad 200ah vamos a doblar el voltaje y triplicar la capacidad:

Baterías y configuraciones en 6v 12v 24v 36v 48v:

Aquí le vamos a explicar las diferencia de los voltajes para el sistema fotovoltaico y las baterías.

En general,  un sistema de 12v es estándar para muchos de los sistemas de equipos que corren  en voltaje DC.  Pero depende el sistema,  puede ser inefectivo.  Ya que DC no le gusta correr a largas distancia,  mas largo el cable,  mayor el porcentaje de perdida en su eficiencia por eso que en automóviles todo el circuito esta concentrado en un espacio pequeño.

Sistemas con una configuración  de 12 voltios pueden funcionar con la combinación de corriente producido de 1W – 1800W sin un problema de mayor margen,  si puedes incrementar mas de 1800 vatios pero ya vas a tener el problema de que el sistema no funcione bien,  menos eficaz,  no te de la capacidad indicada.

Sistemas con una configuración de 24 voltios pueden funcionar con la combinación de corriente producido de 1W – 3000W sin un problema de mayor margen,  este es ideal para empezar en cualquier configuración de consumo regular,  ventajas de 24 voltios o mas es que se puede economizarse algunos gastos en materiales,  ademas que el sistema tiene mas fuerza,  y con un voltaje 24v o mas puede viajar a una distancia un poco mas larga.

 

Reguladores y controladores de carga PWM/MPPT comparaciones

Fusibles

Inverters/Inversores