Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Diámetro1.392.000 km(~1,4 × 109 m)
Diámetro relativo (dS/dT)
109
Superficie 6,09 × 1018 m2
Volumen 1,41 × 1027 m3
Masa 1,9891 × 1030 kg
Densidad 1411 kg/m3
Gravedad en la superficie
274 m/s2 (27,9 g)
Temperatura de la superficie
6000 ºK
Temperatura de la corona
5 × 106 K
Temperatura del núcleo ~1,36 × 107 K
Luminosidad (LS) 3,827 × 1026 W
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Núcleo: 30% radio total15% volumen40% masa90% energíaT = 107º K Fusión Nuclear
Zona Radiativa: Las partículas que transportan la energía (fotones) intentan escapar al exterior en un viaje que puede durar unos 100.000 años debido a que éstos fotones son absorbidos continuamente y reemitidos en otra dirección distinta a la que tenían
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Fotosfera: Capa delgada, de unos 300 Km, que es la parte del Sol que nosotros vemos, la superficie. Desde aquí se irradia luz y calor al espacio.
Zona Convectiva: En ésta zona se produce el fenómeno de la convección, es decir, columnas de gas caliente ascienden hasta la superficie, se enfrían y vuelven a descender.
Corona: Atmósfera del sol; capa
de gran extensión, temperaturas altas y de bajísima densidad. formada por gases enrarecidos y gigantescos campos magnéticos que varían su forma de hora en hora
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Componentes químicos Símbolo %
Hidrógeno H 92,1
Helio He 7,8
Oxígeno O 0,061
Carbono C 0,03
Nitrógeno N 0,0084
Neón Ne 0,0076
Hierro Fe 0,0037
Silicio Si 0,0031
Magnesio Mg 0,0024
Azufre S 0,0015
Otros 0,0015
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
(Hidrogeno) (Deutério) (Helio-3)
1H1 + 1H
2 → 2He3
(Helio-3) (Helio-3) (Helio-4) (Hidrogeno)
2He3 + 2He3 → 2He4 + 2 1H1
26,2 x 106 eV por Kg de protones consumidos
6,25 x 1018 eV = 1 joule
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
2 · arc cos [-tg(Φ) · tg(δs)]
15 º
Calcular la insolación máxima el día 1 de Marzo en la ciudad de Santiago de Chile (70°39′01″W, 33°26′16″S)
23.45º sen [360*(284+J)/364]
Energía Solar
Aplicaciones Activas
Energía Solar Fotovoltaica
Sector Rural
Turismo
Energía Solar Térmica
Abastecimiento T > 60º
Aplicaciones Pasivas
Arquitectura
Bioclimática
Ventilación e Iluminación
natural
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Condensadores
Parabólicos
• Producen T > 400º C
• Condensadores de California con
producción de 354 MW
•Con esta energía se abastece a 350
mil personas con un equivalente al
consumo de 2.3 millones de
barriles de petróleo
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
La electricidad es un
fenómeno físico originado
por cargas eléctricas estáticas
o en movimiento y por su
interacción.
Se define como un flujo de
electrones
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Intensidad : Es un flujo de cargas eléctrica en un tiempo determinado y se mide en Amperes
La carga eléctrica se mide en Coulomb
Si la Intensidad es constante: Corriente Continua
Si la Intensidad es Variable dentro de un ciclo definido: Corriente Alterna
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Es unidireccionalNo varia en función del tiempoNo tiene frecuenciaPolaridad: (+) y (-)
Es cíclica (función sinusoidal)Varia en función del tiempoTiene frecuenciaPolaridad: Fase y Neutro
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
1. Una fuente de Fuerza Electromotriz, que genera unadiferencia de potencial
2. Un flujo de cargas, que se produce producto de ladiferencia de potencial generada
3. Existencia de una resistencia conectada al circuito, quesea capaz de transformar la energía eléctrica en energíaútil
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
La ley Ohm la
podemos analizar en
un circuito simple, en
donde la ampolleta
actúa como resistencia
consumiendo energía
al sistema
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Serie:
V(ab) = V(ac) + V(cb)
Como la corriente que circula por R1 y R2
es I, entonces:
V(ac) = R1 * I
V(cb) = R2 * I
V(ab) = (R1 + R2) * I
R(ab) = R1 + R2
Aumenta el Voltaje y el Amperaje se
mantiene constante
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Paralelo:
V(ab) = V1 = V2
I = I1 + I2
I1 = V(ab)/R1
I2 = V(ab)/R2
Como sabemos de la ley de OHM:
V(ab) = I * R(ab)
1/R(ab) = 1/R1 + 1/R2
El Amperaje varia y el Voltaje se
mantiene Constante
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Transferencia de energía por medio de ondas
electromagnéticas.
La radiación es un proceso de transmisión de ondas
o partículas (fotones) a través del espacio o de algún
medio.
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
1. Todos los objetos emiten energía radiante, cualquiera sea su temperatura, por ejemplo el Sol, la Tierra, la atmósfera, los Polos, las personas
2. Los objetos con mayor temperatura radian más energía total por unidad de área que los objetos más fríos.
3. Los cuerpos con mayor temperatura emiten un máximo de radiación en longitudes de ondas ( λ) más cortas.
4. Los objetos que son buenos absorbedores de radiación son también buenos emisores
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Las ondas
electromagnéticas
conducen energía,
este vector
representa la
transferencia de
energía a objetos
que se ponen en
contacto con las
ondas
electromagnéticas
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
La magnitud del vector de Poynting representa la tasa de flujo
de energía en una onda electromagnética través de una
superficie perpendicular al flujo
Su dirección es a lo largo del desplazamiento de la onda
Dimensionalmente se mide en:
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
La potencia de la radiación solar que se recibe en un
instante determinado sobre un metro cuadrado de
superficie se conoce como irradiancia (I) y se expresa
en W/m2
Para una distancia media Tierra-Sol el valor de la
Irradiancia en un plano exterior a la atmósfera y
perpendicular a los rayos del sol, se conoce como
constante solar (S)
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Una de las capas de la tierra que evita que toda la radiación llegue a la tierra, haciendo de filtro de las onda electromagnéticas
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
La Resonancia de la Tierra (Resonancia Schumann) ha sido de 7.8 Hz por miles de años. Desde 1980 se ha elevado hasta 12 Hz. Esto significa que 16 horas equivalen ahora a un día de 24 horas
Consecuencias en los seres humanos?
1. Migrañas, dolores de cabeza, cansancio.
2. Sensaciones eléctricas en los miembros y la columna vertebral
3. Calambres en el sistema muscular
4. Síntomas parecidos a la gripe
5. Sueños intensos
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Los gases de la atmósfera son absorbedores selectivos de radiación solar, es decir que absorben gran cantidad para algunas longitudes de onda
Del gráfico se ve que los gases de la atmósfera absorben en menor proporción la longitud de onda correspondiente al espectro visible
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Directa: Radiación proveniente del sol sin cambiar de dirección, esta se mide mediante el pirheliometro
Difusa: Es aquella que tiene que cambiar su dirección por reflexión y dispersión, el instrumento que nos permite medir este tipo de radiación es el pinanometro
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Condiciones
Climatológicas
Irradiancia
Watt/m2
Componente
Difusa (%)
Cielo Claro 750-1000 10 - 20
Parcial- Nublado 200 – 500 20 – 90
Completo. Cubierto 50 – 150 90 - 100
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
1. Marco: Aluminio anodizado
2. Superficie Colectora: Vidrio templado o plástico de gran impacto
3. Superficie Esponjosa
4. Junta selladora
5. Célula Fotovoltaica (EVA)
6. Material Encapsulante
7. Sostén Rígido
8. Apoyo Sostén (plástico o aluminio)
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Celdas fotovoltaicas : silicio policristalino de alta eficiencia de conversión,
rendimiento estable, contactos eléctricos optimizados.
Frente: cristal templado y texturizado de bajo contenido de hierro para la optimización
de la transmisión de la luz
Material de encapsulación: EVA, polimerizado de alta temperatura,
con estabilizador UV y baja permeabilidad al agua y a la humedad.
Parte posterior: película de Tedlar (hojas de PVF-PE-PVF) para garantizar la máxima
protección contra los agentes atmosféricos.
Marco: en aluminio anodizado y pretroquelado para una instalación fácil y rápida.
Caja de conexión: resistente al polvo y al agua. Dotada de diodos de by-pass
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Primeras observaciones
principios del siglo XIX
1. Efecto Fotoemisivo
2. Efecto Fotoconductivo
3. Efecto Fotovoltaico
1954 : Creación de la primera
célula Solar
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
La Energía de Gap,
es la Energía
necesaria
para que los
Electrones puedan
pasar la banda
prohibida y pasar
a la de conducción;
Estableciéndose así
Un flujo de electrones
(corriente Elec..)
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Intensidad de Cortocircuito: (en ausencia de cargas externas, máx. corriente que puede obtenerse de una célula fotovoltaica)
Tensión en Circuito Abierto:(máxima tensión que puede obtenerse sin estar conectado a ningún consumo y la intensidad es nula)
Potencia Máxima:(producto de la intensidad máxima y el voltaje máximo)
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Se define como el cociente de
potencia máxima que se puede
entregar a una carga entre el
Producto de la tensión de circuito
abierto y la intensidad de cortocircuito
Este Factor varia entre 0.7 y 0.8
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Análisis de la variación
de la intensidad de corriente
con respecto a la variación
de irradiancia; se puede ver del
Gráfico que son directamente
proporcionales
Análisis de la variación
Del Factor de Forma con
respecto a la temperatura,
se describen además los
fenomenos asociados
Para voltaje e intensidad de
Corriente de cortocircuitoProp. Intelectual Juan Casas Q.
Se refiere al proceso de cálculo y selección
de los distintos componentes eléctricos a
instalar y su sistema que constituye una
instalación fotovoltaica
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Existen a lo menos 3 tipos de instalaciones genéricas fotovoltaicas:
1.-Instalaciones autónomas sin conexión a la red
2.-Instalaciones autónomas o
semi-autónomas, con conexión a la red
3.-Instalaciones conectadas a las red, no autónomas
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
D = L[sin(Y) / tan(X) + cos (Y)]
D = L[sin(Y - T) / tan(X + T) + cos (Y - T)
X = (90º - Lat.) – 23.5º
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Se desea electrificar, mediante energía solar fotovoltaica una casa ubicada en la Serena, Latitud 29,9º Sur, de la cual se tiene los siguientes datos de consumos totales y de radiación disponible…
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Si se emplean paneles fotovoltaicos de 75Wp de potencia unitaria ¿Cuántos paneles será necesario instalar para garantizar las necesidades diarias de consumo en las condiciones mas desfavorables?
¿Cuál es la capacidad mínima de Ah que deberán tener las baterías para garantizar una autonomía de 6 días si se acepta una profundidad de descarga máxima del 50% y la tensión de trabajo de la instalación es de 12V ?
Determine la capacidad del (o los) regulador (es) a utilizar?
Determine la capacidad del inversor de corriente continua a alterna a utilizar
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
II. Para el calculo de Consumo Total se debe considerar:
1.- Margen de Seguridad (Eb): pérdidas en el cableado y en la conexión
2.- Eficiencia del Invesor (Ei): Relación entre lo que le entrega al inversor
y lo que realmente esta disponible para el consumo (85%)
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
- Días de autonomía (D), que corresponden al tiempo que podrá funcionar lainstalación sin recibir la radiación solar en condiciones adecuadas. Esteparámetro está fuertemente condicionado por las características climáticas delemplazamiento y por las necesidades de fiabilidad del suministro.Habitualmente, para instalaciones de electrificación rural este factor puede serde 4 ó 6 días, mientras que para aplicaciones profesionales puede superar los
10.
- Profundidad de descarga máxima (M), correspondiente al límite dedescarga que puede alcanzar la batería, sin perjudicarla de cara a susprestaciones. Para los casos más habituales de electrificación rural, puedetomarse este valor como de un 70%. Las baterías empleadas en otros tipos desistemas pueden permitir profundidades de descarga superiores al 90%.
- Tensión de trabajo de la instalación (T), elegido en función de lascaracterísticas de la instalación. En el caso de instalaciones de electrificaciónrural, lo más usual son tensiones de 12 ó 24 Vcc.
La capacidad de acumulación (Q) se calcula:
Q = 100 x Gt x D / V x D
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
El controlador de carga regula el
estado de carga entre límites
preestablecidos. El voltaje de las
baterías se mide y se toma como
factor principal para estimar el estado
de carga, además algunos
controladores miden la temperatura
de la batería lo que ayuda a
incrementar la vida útil de su banco de
baterías, existen algunos que incluso
desconectan la carga cuando la batería
esta por descargarse (desconexión por
bajo voltaje LVD).
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Una batería es undispositivoelectroquímico, quepermite almacenarenergía en forma química.Una vez cargada, cuandose conecta a un circuitoeléctrico, la energíaquímica se transforma enenergía eléctrica,revertiendo el procesoquímico de carga.
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
• Conexión en serie para Baterías
• Conexión en paralelo en Baterías
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Conexión
múltiples
baterías usando
baterías de 2 V
(Serie y Paralelo)
• Conexión de múltiples
baterías pero con una
regulación de voltaje
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
Un inversor es un circuito utilizado para convertir corriente continua en corriente alterna. Los inversores son utilizados en una gran variedad de aplicaciones, desde pequeñas fuentes de alimentación para computadoras, hasta aplicaciones industriales para manejar alta potencia. Los inversores también son utilizados para convertir la corriente continua generada por los paneles solares fotovoltaicos, en corriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la red eléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas.
Prop. Intelectual Juan Casas Q.
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