L'energia solar fotovoltaica és l'energia elèctrica
que s'obté directament de la radiació solar.
La radiació solar és l'energia electromagnètica que emana
en els processos de fusió del hidrogen (en àtoms d'heli) continguts en el sol,
la qual és gratuïta, inesgotable i no produeix cap tipus d'emissions, ajudant
així, a la reducció de l'efecte hivernacle .
Tipus de radiació solar
La radiació solar es pot manifestar de tres formes
diferents depenent de com es rep en els objectes:
- Radiació directa: És la que procedeix directament del sol.
- Radiació difusa: És la que es rep de l'atmosfera a causa de la dispersió de la radiació solar a la mateixa.
- Radiació reflectida: És la que es reflecteix en la superfície terrestre.
Imatge: Components de la radiació solar terrestre.
Font: Monografías.com
La radiació depèn de la trajectòria solar, la qual
varia al llarg de l'any a causa del eix de rotació de la terra, que no sempre
és perpendicular amb el pla de la seva trajectòria de translació respecte al
sol. La inclinació d'aquest eix és el que produeix les estacions de l'any, les
variacions en hores solars i l'angle de la radiació solar.
Video.
Tipus d'instal·lacions solars fotovoltaiques
Hi ha dos tipus d'instal·lacions:
- Instal·lacions aïllades (stand-alone): Amb aquest tipus d'instal·lació es produeix energia elèctrica per al propi consum.
- Instal·lacions connectades a xarxa (grid connected): Amb aquest tipus d'instal·lació es pot produir energia elèctrica per a ser venuda en la seva totalitat o com a sobrant del propi consum.
Instal·lacions aïllades (stand-alone)
Aquesta instal·lació s'utilitzen habitualment en
habitatges aïllats, granges, senyalització de carreteres, enllumenat rural,
bombeig d'aigües, etc ....
Parts fonamentals:
Generador fotovoltaic
El generador fotovoltaic d'una instal·lació aïllada
està format per un conjunt de mòduls fotovoltaics connectats en sèrie.
L'element base és el mòdul fotovoltaic, conegut
popularment com panell solar o placa solar, la qual té una estructura robusta i
manejable sobre la qual es col·loquen les cèl·lules solars interconnectades i
muntades sobre làmines de vidre que les protegeixen de la intempèrie. Les
cèl·lules fotovoltaiques és un dispositiu format per una prima làmina d'un
material semi-conductor, freqüentment de silici, que s'encarrega de convertir
la radiació solar en corrent elèctric.
La seva orientació ideal és cap al sud geogràfic i amb
una inclinació equivalent a la latitud del lloc on es realitzarà la
instal·lació.
S'han de dimensionar d'acord al consum mitjà de
l'edifici que es vol donar subministrament. La seva potència es mesura en watts
pic (Wp).
Regulador
El regulador és un element que es dimensiona d'acord
amb els panells a controlar i serveix per evitar sobrecàrregues i descàrregues
profundes de les bateries, ja que això pot provocar danys irreversibles en la
mateixes i s'encarrega d'impedir la descàrrega de les bateria a través de els
panells en els períodes sense llum.
.jpg)
Bateries
La funció prioritària de les bateries és la d'acumular
l'energia que es produeix per poder ser utilitzada en la nit o durant períodes
prolongats de mal temps.
Una altra important funció de les bateries és la de
proveir una intensitat de corrent elèctrica superior a la qual el generador
fotovoltaic pot lliurar en un moment puntual com pot ser l'arrencada d'un
motor.
Generalment les bateries són de plom-àcid, plom-antimoni, plom-seleni i plom calci. La seva
capacitat es mesura en ampers hora (AH).
Inversor
L'inversor és l'aparell que s'encarrega de transformar
el corrent continu de 12 o 24 volts de les bateries en corrent altern
sinusoïdal de 220 volts, essent aquesta la tensió més habitual en els edificis
Els inversors de major grandària, solen incorporar un
sistema de càrrega de bateries des d'un generador extern, d'aquesta manera en
el cas que hi hagi molts dies ennuvolats o un excés de consums puntual,
permeten recarregar les bateries i poder tornar a funcionar la instal·lació amb
normalitat durant la nit. De totes maneres aquest sistema de càrrega ha de ser
utilitzat en cas d'emergència, ja que no és el millor sistema de recàrrega de
les bateries.
.jpg)
Instal·lacions connectades a xarxa (grid connected)
Aquest tipus d'instal·lació pot donar servei a un sol edifici i vendre l'electricitat restant o pot esser un camp solar amb l'única finalitat de fabricar i vendre energia.
Els camps solars estan formats per molts mòduls fotovoltaics connectats en sèrie que formen branques, les quals es connecten en paral·lel formant un camp solar.
Els camps solars estan formats per molts mòduls fotovoltaics connectats en sèrie que formen branques, les quals es connecten en paral·lel formant un camp solar.
El seu funcionament és similar al d'una instal·lació
aïllada però amb la finalitat de produir electricitat per a ser venuda.
Esquema de principi del sistema d'energia solar fotovoltaica connectat a la xarxa.
