Sistema Fotovoltaico Aislado/Off Grid

"Soluciones de energía para sistemas aislados"

Las soluciones Off Grid es la solución ideal para quienes ya sea por decisión propia o por necesidad, quieren abastecerse de Energías renovables en lugares donde no existe suministro eléctrico de Red. Un sistema Off Grid Consiste básicamente en la instalación de una fuente renovable (Solar) conectado a una Batería, para luego abastecer a una carga de CC directamente del banco o Corriente Alterna (220 VCA / 110 VCA).

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Son las instalaciones que no disponen de acceso a la red eléctrica pública. Se les dotan de un sistema de energía solar autónomo para poder suministrar electricidad a los consumos que se deseen.

Son ideales para zonas rurales, y suponen una alternativa con un considerable ahorro a hacer llegar el tendido eléctrico a zonas poco accesibles. Se instalan fácilmente, y su mantenimiento es sencillo y bajo.

Los sistemas solares aislados, pese a su reciente aparición, se han convertido en una fuente de energía insustituible en nuestra vida cotidiana. Estos sistemas se encuentran, por ejemplo, en satélites artificiales, señales de tráfico, letreros luminosos de carretera, etc. Pero el desarrollo más espectacular de esta fuente de energía se encuentra sin lugar a dudas, en el ámbito rural (electrificación de viviendas, granjas y caseríos) o en emplazamientos aislados cuyo servicio de abastecimiento eléctrico es muchas veces imposible por otros medios.

  • Módulos solares fotovoltaicos.
  • Reguladores de carga.
  • Baterías o Acumuladores.
  • Inversores.
2.1. Módulos fotovoltaicos

Los módulos fotovoltaicos aprovechan el llamado “efecto fotovoltaico”, que se produce al incidir la radiación solar sobre los materiales denominados semiconductores para crear energía eléctrica. La composición básica de los módulos es silicio monocristalino o policristalino, habiendo hoy en día mediana diferencia entre uno y otro. Podemos encontrar módulos desde 5 W a 222 W.

2.1.1. Módulos monocristalinos

Esta es la tecnología que inició la revolución fotovoltaica. Se originó en los años 50, monocristalino paneles solares son el sistema más antiguo y más desarrollado hasta la fecha. Como su nombre lo indica, están hechos de un solo cristal de silicio puro. Los fabricantes utilizan el método Czochralski para tirar lentamente de una sola semilla cristalina de silicio fuera del silicio monocristalino derretido y formar un lingote.  Una semilla cristalina es una pequeña pieza de silicona que se utiliza como base para las moléculas fundidas. Proporcionando la infraestructura correcta, las moléculas fundidas pueden conectar para formar un lingote. Mientras que la semilla se está elaborando, la temperatura se baja gradualmente para ayudar a formar una forma cilíndrica.

Módulos monocristalinos puede ser reconocido por su coloración y mirada uniformes, que indican la pureza elevada del silicio.

Ventajas:

  • Mono paneles solares tenga la tarifa más alta de la eficacia (generalmente alrededor 15-20%);
  • Módulos monocristalinos son eficientes en el espacio. Debido a que estos módulos ofrecen la mayor potencia de salida, requieren la menor cantidad de espacio en comparación con otros paneles solares;
  • Los paneles solares mono tienen una vida útil larga-la mayoría de los fabricantes ofrecen una garantía de 25 años en su mono paneles solares;
  • Funcionan mejor que otros tipos de módulos solares en condiciones de poca luz.

Desventajas:

  • Los módulos monocristalinos son los más caros;
  • Si están cubiertos de suciedad o nieve, todo el sistema se verá afectado
2.1.2. Módulos policristalinos

Los paneles solares policristalinos se conforman de los cristales múltiples. En lugar de pasar por el proceso lento y muy caro de la creación de un solo cristal, los fabricantes simplemente poner una semilla de cristal en un molde de silicio fundido y permitir que se enfríe. Debido a este método de fundición, el cristal que rodea la semilla no es uniforme y crece en múltiples pequeños cristales.

Ventajas:

  • El proceso utilizado para fabricar Poly paneles solares es más simple y, por lo tanto, menos caro.
  • Usualmente tienen una tolerancia de calor menor que módulos monocristalinos.

Desventajas:

  • Porque la pureza del silicio es más baja que los módulos mono, los paneles solares poli vinílicos son menos eficientes que sus contrapartes monofónicas. Su eficacia se clasifica generalmente en el alrededor 13%-16%.

No sólo que son menos eficientes en cuanto a energía, sino que también tienen una baja eficacia espacial. Usted necesita cubrir una superficie más grande para conseguir la misma energía que usted con módulos monocristalinos.

2.2. Regulador de carga

En las instalaciones fotovoltaicas aisladas, lo habitual es utilizar un conjunto de baterías que almacenan la energía eléctrica generada durante las horas de radiación solar, para su utilización posterior en los momentos de baja o nula insolación. Hay que destacar que la fiabilidad de la instalación global de electrificación depende en gran medida del sistema de acumulación. La capacidad de una batería es la capacidad máxima de electricidad que puede acumularse para su posterior descarga.

2.3. Baterías-Acumuladores

Para un satisfactorio funcionamiento de una instalación aislada en la unión de los paneles con la batería ha de instalarse un sistema de regulación de carga. El regulador impide que, una vez alcanzada su carga máxima, la batería continúe recibiendo energía, porque si no se acorta la vida de la misma. Otra función consiste en la prevención de la sobrecarga, que podría agotar la carga de la batería. Algunos incorporan alarmas luminosas y sonoras previa desconexión, para que el usuario pueda tomar las medidas adecuadas.

2.4. Inversores

El inversor o conversor es un elemento cuya finalidad es adaptar las características de la energía generada a la demanda. Convierte la corriente continua de 12-24-48V de una batería en 220 V corriente alterna. Las potencias pueden ir desde 150W a 35Kw en trifásica.

La instalación de un sistema fotovoltaico aislado debe ser debidamente planificada, estudiada y diseñada, teniendo en cuenta, principalmente, estos cinco factores:

  • La potencia de conexión necesaria,
  • El consumo de energía,
  • El tipo de consumo (corriente continua, alterna, monofásica, trifásica, etc.),
  • El período de uso,
  • La localización y el clima.

Sistemas fotovoltaicos para la iluminación
El alumbrado público, mediante sistemas fotovoltaicos se presenta como una de las soluciones más económicas, para iluminar las entradas en los pueblos, cruces de carreteras, áreas de descanso, etc.

Este tipo de aplicaciones fotovoltaicas también se pueden encontrar en carteles publicitarios, paradas de autobús, farolas de alumbrado público e iluminación de túneles entre otros ejemplos.

Señalización mediante energía fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica permite la automatización de faros.

Para el uso aéreo, se están utilizando paneles para alimentación de balizas y carteles de señalización en las pistas.

Sistemas fotovoltaicos relacionados con las telecomunicaciones
En el campo de las telecomunicaciones la energía solar fotovoltaica se utiliza en los campos de la telefonía móvil, en repetidores de radio y televisión. En la carretera, los postes de SOS se alimentan mediante este tipo de energía renovable puesto que ahorra el trabajo de hacerles llegar cables de corriente de red.

Los radares, la radiotelefonía en general y para militares o puestos de vigilancia forestal, la telefonía rural vía satélite, son otros ejemplos en que se utiliza la energía solar para funcionar.

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