sábado, 28 de febrero de 2009

ENERGIA GEOTERMICA


Historia.
En el Siglo XVI y XVII se excavaron las primeras minas a unos cientos de kilómetros hacia el centro de la tierra que el hombre tuvo que deducir gracias a las sensaciones térmicas, ya que la temperatura aumentaba mientras se incrementaba con la profundidad.
Las primeras mediciones con termómetros, fueron realizadas en 1740, en una mina cerca de Belfort, en Francia.
En 1870, se comienza a incrementar el método científico para estudiar el régimen termal de la tierra, pero no fue hasta el siglo XX, y el descubrimiento del calor Radiogénico (balance térmico),
Características
Se obtiene energía geotérmica por extracción del calor interno de la Tierra. En áreas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas basales o dentro de rocas sedimentarios. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor.
Funcionamiento
Funcionamiento de los Sistemas Geotérmicos. Los sistemas habituales de climatización de muchos edificios se basan en la utilización de unidades de refrigeración/calefacción o bombas de calor situadas frecuentemente en los techos que son capaces de calentar o enfriar el agua de un sistema de distribución centralizado. Tales bombas de calor funcionan mediante cesión o extracción de calor del propio aire ambiente
El calor se extrae del suelo por medio de un captador, horizontal o vertical, con forma de tubo de plástico (polietileno reticulado o PER), dentro del cual fluye una mezcla de agua con anticongelante. El calor útil se transmite a la vivienda mediante un circuito de distribución hidráulica: suelo radiante, red de radiadores.
- Funciona las 24 horas del día, los 365 días del año, independientemente de las condiciones climatológicas, de las cuales dependen otras energías renovables.
Fundamentos teóricas
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. Esta energía se manifiesta por medio de procesos geológicos como volcanes en sus fases finales, los geiseres que expulsan agua caliente y las aguas termales. Parte del calor interno de la Tierra llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico (tierra. calor=calor de tierra) y el calor radio génico.
Mediante la utilización de un vapor que pasa a través de una turbina que está conectada a un generador, y que produce electricidad.
Las obras principales son: pozos de perforación para extraer el vapor, instalación de tuberías, separador ciclónico que separa el vapor del agua caliente, casa de máquinas que alberga las turbinas y generador entre otros equipos y la subestación elevadora.
Acontecimientos
La obtención de agua caliente, el segundo se destina a la transformación de la energía solar en electricidad. El calor se almacena manteniendo la temperatura alta del agua que se utilizará cuando sea necesaria.
Lugares de servicio
Los usos más comunes son:
sanitario.
industriales como la pasteurización de la leche.
viviendas
Refrigeración por absorción
· Naves ganaderas.
· Telecomunicaciones: repetidores de señal, telefonía móvil y rural.
· Calefacción de piscina: El grupo termodinámico también permite calentar el agua de una piscina. En este caso, se aísla el suelo radiante, produciendo calor mediante un intercambiador de calor.

Lols tipos mas usados

Suelo: Es la forma más usual de instalación de grupos de paneles y presenta grandes ventajas en cuanto al área opuesta al viento, accesibilidad y facilidad de montaje. Sin embargo, es más susceptible de poder quedar enterrada por la nieve, se inunde o ser objeto de rotura por animales o personas.

Poste: Es usual en instalaciones de pequeña dimensión, donde se disponga previamente de un mástil. Es el tipo de montaje típico en alimentación fotovoltaica de equipos de comunicación aislada o farolas.
Pared: Presenta ventajas cuando se dispone de buenos puntos de anclaje sobre una edificación construida. Sin embargo, es obligado instalarlo en una fachada al sur y la accesibilidad puede presentar algunos problemas.
Tejado: Como forma de instalación es una de las más usuales, al disponer de suficiente espacio. Sin embargo, presenta problemas por cubrimiento de nieve, menor facilidad de orientación al sur, e impermeabilizado de las sujeciones del techo.

Uso prácticos de instalación fotovoltaicas

• Electrificación de viviendas rurales.
• Suministro de agua a poblaciones.
• Bombeo de agua.
• Riego por goteo.
• Naves ganaderas.
• Pastores eléctricos.
• Telecomunicaciones: repetidores de señal, telefonía móvil y rural.
• Tratamiento de aguas: desalinización, cloración
Señalizaciones (marítima, ferroviaria, terrestre y aérea) y alumbrado público.
• Conexión a red. • Protección catódica.

corrocion y su tratamiento

La corrosión es una serie compleja de reacciones entre el agua y las superficies de metal y materiales en los cuales el agua se guarda o se transporta. El proceso de corrosión es una reacción de oxidación/reducción que devuelve metal refinado o procesado a su estado de oro más estable. Con respecto al potencial de corrosión de su agua de tomar, la inquietud primordial incluye el potencial de la presencia de metales toxicos, tales como plomo, cobre, deterioro y daños a la tubería de la casa y problemas estéticos tales como lavado manchado, sabor amargo y manchas azulejas-verdosas alrededor de los lavamanos y desague.
* bajo pH;
* alto flujo dentro de la tubería;
* temperatura alta del agua;
* presencia de sólidos suspendidos, tales como arena.
para los sistemas de corrosión, pues depende el tamaño del depósito, los más utilizados para depóstios domésticos es el del ánodo, que hay que cambiarlo dependiendo el uso, cada1-2-3 años... depende... Luego para depositos más grandes, 3, 4 5 6 mil litros los hay de electronicos, con dos especies de sondas una arriba y otra abajo....
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jueves, 12 de febrero de 2009

Historia y Fundamento Solares y fotovoltaicas


Evolución histórica
Nacimiento de la energía solar fotovoltaica.
Los estudios realizados en el siglo XIX por Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Nikola Tesla y Heinrich Hertz sobre inducción electromagnética, fuerzas eléctricas y ondas electromagnéticas, y sobre todo los de Albert Einstein en 1905, proporcionaron la base teórica al efecto fotoeléctrico, que es el fundamento de la conversión de energía solar a electricidad. Este efecto había sido reconocido empíricamente por primera vez en 1839 por el físico francés Alexandre-Edmond Becquerel, pero no sería hasta 1883 cuando Charles Fritts construyera la primera célula solar, recubriendo una muestra de selenio semiconductor con un pan de oro para formar el empalme. Este primitivo dispositivo presentaba una eficiencia de sólo un 1%.[2]
La era moderna de la tecnología fotovoltaica no llegó hasta el año 1954 cuando los Laboratorios Bell descubrieron, de manera accidental, que los semiconductores de silicio dopado con ciertas impurezas eran muy sensibles a la luz. La producción industrial a gran escala de paneles fotovoltaicos comenzó en la década de los 80.
Uso de la energía solar en el espacio
La primera aplicación importante de células solares en el espacio fue la fuente auxiliar energética del satélite estadounidense Vanguard I, lanzado al espacio en 1958 que le permitió seguir transmitiendo durante siete años mientras que las baterías químicas se agotaron en solo 20 días.[11] Desde final de los años 60 la energía solar se ha consolidado como fuente para el suministro energético propio de los satélites.[12] [13
La carrera espacial
La carrera espacial tuvo lugar durante la guerra fría entre la Unión Soviética y los Estados Unidos de América, y se inició con el lanzamiento del Sputnik 1 por parte de los soviéticos en 1957.[14]
Nacimiento del concepto de Energía solar espacial
En 1968 el estadounidense Peter Glaser introdujo el concepto de un gran sistema de satélites receptores de energía solar en la órbita geosíncrona (situada a 36.000 km del ecuador) para la adquisición y conversión de energía proveniente del Sol y su transmisión posterior a grandes antenas receptoras situadas en la Tierra para satisfacer el consumo energético.

Células y Paneles Fotovoltaicas



CELULAS Y PANELES FOTOVOLTAICAS
Célula fotoeléctrica
Una célula fotoeléctrica, también llamada célula, fotocélula o celda fotovoltaica, es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones) mediante el efecto fotoeléctrico.
Panel fotovoltaico
Los módulos fotovoltaicos o colectores solares fotovoltaicos están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas) que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos. El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina potencia pico,
Las placas fotovoltaicas se dividen en:
· Cristalinas
o Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se observa, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada).
o Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.
· Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.
Su efectividad es mayor cuanto mayor son los cristales, pero también su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior.

Acumuladores


ACUMULADORES· Producción y almacenamiento de aire comprimido
· Producción y almacenamiento de energía térmica.
· Producción y almacenamiento de hidrógeno.
· Almacenamiento de energía cinética en volantes de inercia.
· Batería de acumuladores.
· Bombeo de agua.
Entre todos los sistemas de almacenamiento mencionados, el más empleado actualmente para pequeñas instalaciones es el empleo de baterías de acumuladores debido a su bajo coste de instalación y a su rendimiento.
Además, la batería cumple dos importantes misiones:
1. Suministrar potencia instantánea o durante breves momentos, superior a la que el campo de paneles podría generar aún en los momentos más favorables posibles.
2. Mantener un nivel de tensión estable: La tensión de salida del panel varía en función de la intensidad radiante, lo cual puede no ser adecuado para el funcionamiento de los aparatos. El acumulador proporciona un voltaje estable y constante independiente de las condiciones de incidencia luminosa.
Una batería puede considerarse como la asociación de varios acumuladores conectados bien en serie, bien en paralelo, combinados para dar la tensión de salida y la capacidad de almacenamiento deseadas.

Reguladores de carga


Regulador de carga Isoler V3.
Los reguladores Isoler V3 están diseñados y fabricados por Isofotón para su aplicación en
instalaciones fotovoltaicas aisladas. Su fiabilidad y versatilidad lo convierten en un equipo
dirigido a sistemas domésticos. Presentan un diseño compacto y de fácil instalación.
El regulador de carga Isoler V3 se fabrica en tres capacidades de intensidad diferentes: 10, 20 y 30 A, además
Posee una selección automática de voltaje: 12 ó 24 Vcc.
Regulador de carga, derivación o recarga Xantrex serie
Un controlador de carga es un componente importante del sistema que regula el
voltaje generado por el sistema de energía renovable y para un manteimieto correcto
de las baterías.
Impide que la carga de las baterías sea demasiado elevada o demasiado baja y
garantiza la máxima duración de las mismas.

Regulador de carga, MX-60
El MX-60 actúa en tiempo real el sistema de seguimiento del punto de máxima
Potencia (MPPT), consiguiendo así que su campo solar trabaje siempre en al
Máximo posible dependiendo de la edad de los módulos, condiciones
Meteorológicas,


Regulador de carga SumSol RS
Los reguladores SumSol RS están diseñados y fabricados para su aplicación en instalaciones fotovoltaicas aisladas.

Otros equipos para la instalaciones fotovoltaica.


Convertidor de tensión CC/CC: dispositivo electromecánico o electrónico que permite
adaptar la tensión de alimentación de un requerimiento de carga con respecto a la del
Sistema Fotovoltaico Doméstico
Controlador de carga: dispositivo electromecánico o electrónico cuya función principal es
proteger a la batería de eventuales sobrecargas o descargas límites.

Instalación del poste y/o soporte del modulo fotovoltaico
a)
instalación del soporte del módulo fotovoltaico, existen las siguientes posibilidades:
En el suelo: accesibilidad y facilidad de montaje.
En el poste: Usual en instalaciones de pequeñas dimensiones, donde se dispone
Previamente de un poste (madera, fierro galvanizado u otro material adecuado). Este es el tipo de montaje para comunidades rurales y sistemas de comunicación aisladas.
b) la estructura de soporte del módulo.
Los módulos puedan colocarse con el ángulo de inclinación recomendado (15 º) en dirección al sol (norte magnético) y brindar seguridad a la instalación.
El principal factor a la hora de fijar la estructura es la fuerza del viento, que dependiendo
De la zona. En terrazas o azoteas la estructura deberá permitir una altura mínima del módulo entre 15 a 30 cm, sin embargo en zonas donde se producen abundantes precipitaciones deberá ser superior a fin de evitar que los módulos queden total o parcialmente inundados.
El soporte habrá de ser de un material de aluminio anodizado, acero inoxidable o hierro anodizado es de poco peso y gran resistencia. El acero inoxidable es apropiado para ambientes muy corrosivos. Estructura o soporte de un solo cuerpo (diámetro del poste o mástil, diámetro sugerido 10-15 cm.), hecha con la inclinación (15º) y medidas deseadas.
c) anclaje, empotramiento, o punto de apoyo de la estructura, si es del tipo mástil (poste), reforzar la base donde descansa, tirantes de acero u otro material adecuado.
d) Verificar el ángulo de inclinación de la superficie del modulo fotovoltaico respecto al plano horizontal. Para ello se ubican los 15° en el inclinómetro y se posiciona el inclinómetro sobre la superficie del modulo fotovoltaico, así mismo se puede usar un transportador graduado.

Estructura y soporte para paneles fotovoltaicos






estructura
Cumeva Solar diseña, optimiza y construye soportes en acero galvanizado, para módulos fotovoltaicos, en emplazamientos rurales y forestales. Son las conocidas "huertas solares", a las que Cumeva Solar aporta su experiencia en la construcción metálica para diseñar armazones adaptados a la geometría del módulo, los requerimientos de inclinación y disposición del cliente, y la normativa de viento y nieve locales.

soporte:soporte para paneles solares cuenta con
las siguientes características técnicas: posee una placa provista en su cara superior de unos medios de acoplamiento rápido para los módulos y, de al menos, un orificio separado de los nombrados medios de acoplamiento. Este orificio se encuentra adaptado para que un tornillo sea introducido y así fortificar la estructura; el soporte consta también de unos medios de fijación unidos a la cara inferior de la placa para su sujeción a una estructura inferior.

Cálculos de instalaciones

14 puntos de luz de 20 W, durante 2 horas:
14 ´ 20 ´ 2
=
560 W h
5 puntos de luz de 30 W, durante 3 horas:
5 ´ 30 ´ 3
=
450 W h
1 frigorífico de 75 W, durante 12 horas:
75 ´ 12
=
900 W h
1 televisor de 50 W, durante 6 horas:
50 ´ 6
=
300 W h

SUMA
=
2.210 W h





20% de aumento
=
442 W h

Consumo total
=
2.652 W h

Dando como buena una autonomía de 10 días, la batería, supuesta de 12 V, deberá tener una capacidad de:

(2.652 ´ 10)/12 = 2.210 A h

Nº de paneles= Consumo total diario/ Energía diaria aportada por panel= 2.562/152= 17 paneles

Instalaciones Fotovoltaicas