EESFB Equipo de Energía Solar Fotovoltaica

5.3.1.- ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY UNIT - EESFB

SISTEMAS INNOVADORES

El Equipo de Energía Solar Fotovoltaica, "EESFB", incluye el equipamiento que utiliza la ley de la foto-conversión, que convierte directamente la radiación solar en electricidad. La energía absorbida se proporciona mediante radiación solar simulada, que en nuestro caso es suministrada mediante un panel con una fuente de luz muy potente (lámparas solares).

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Descripción General

El sol nos proporciona un amplio espectro de energía solar. A excepción de la luz solar que vemos a diario, el resto de la energía solar es invisible. Otras partes del espectro consisten en haces cósmicos, rayos gamma, rayos X, rayos ultravioleta, rayos infrarrojos, ondas de radio y calor.

La radiación solar es una forma de energía que puede transformarse en otros tipos de energía útil: eléctrica, calorífica, etc. Los sistemas que se encargan de esta transformación pertenecen al grupo de nuevas tecnologías limpias, que no dañan el medio ambiente. La conversión directa de la energía solar en energía eléctrica se conoce como efecto fotovoltaico.

El Equipo de Energía Solar Fotovoltaica, "EESFB", incluye el equipamiento que utiliza la ley de la foto-conversión, que conviertedirectamente la radiación solar en electricidad.

La energía absorbida se proporciona mediante radiación solar simulada, que en nuestrocaso es suministrada mediante un panel con una fuente de luz muy potente (lámparas solares).

Este equipo está compuesto por:

  • Paneles solares fotovoltaicos.
  • Simulador solar compuesto de lámparas solares.
  • Sistema de ventilación.
  • Regulador para cargas CC y batería.
  • Cargador auxiliar de batería.
  • Batería.
  • Módulo de cargas de CC.
  • Sensores (temperatura, radiación solar, corriente CC y voltaje CC).
  • Consola electrónica.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

  1. Identificación y familiarización con todos los componentes delequipo y cómo se relacionan con su operación.
  2. Determinación de los parámetros característicos del panelsolar.
  3. Estudio de los materiales que constituyen la célula solar.
  4. Estudio del lado p y n de una célula solar.
  5. Estudio de las curvas I-V y P-V.
  6. Estudio de la corriente inversa o de saturación.
  7. Estudio de V, I y W en función de diferentes cargas.
  8. Medición de la tensión en circuito abierto y la corriente encortocircuito para un panel solar con carga.
  9. Medición de la potencia máxima del panel solar con carga.
  10. Estudio de la relación entre la potencia generada y la potenciade radiación solar.
  11. Estudio de la potencia máxima del panel solar.
  12. Estudio de la influencia de la temperatura sobre la tensión decircuito abierto de los paneles solares.
  13. Determinación de la eficiencia de la foto-conversión.
  14. Estudio de la eficiencia de los paneles solares conectados enparalelo.
  15. Estudio de la eficiencia de los paneles solares conectados enserie.
  16. Estudio de la eficiencia, dependiendo de la temperatura, delsistema fotovoltaico conectado en paralelo.
  17. Estudio de la operación del sistema de generación fotovoltaicosuministrando potencia a diferentes cargas CC sin una bateríaauxiliar.
  18. Estudio de la operación del sistema de generación de potenciafotovoltaica con una batería auxiliar y suministrando potenciaa diferentes cargas CC/CA.
  19. Estudio de la operación del sistema fotovoltaico en serie/paralelo con conexión de diferentes cargas y sin el apoyo dela batería.
  20. Estudio de la operación del sistema fotovoltaico en serie/paralelo con conexión de diferentes cargas CC y con el apoyode la batería.

MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

Posibilidades prácticas adicionales:

  1. Estudio del perfil de iluminación de las lámparas.
  2. Determinación de la resistencia de una célula solar conectada en serie y en paralelo.
  3. Estudio de los parámetros que definen la calidad de una célula solar.
  4. Estudio de la dependencia de la tensión de circuito abierto (V∞) con los lúmenes.
Prácticas para ser realizadas con el KIT OPCIONAL "EE-KIT":
  1. Estudio de la operación del sistema fotovoltaico en serie/paralelo con conexión de diferentes cargas y sin el apoyo de la batería.
  2. Estudio de la operación del sistema fotovoltaico en serie/ paralelo con conexión de diferentes cargas CA y con el apoyo de la batería.
  3. Estudio de la conexión de cargas a tensión alterna de 220V.

Prácticas para ser realizadas con el elemento adicional recomendado "EE-HYB-KIT":

  1. Estudio del procedimiento de conexión a red del inversor híbrido: secuencia correcta de interruptores de batería y red.
  2. Estudio de la configuración del inversor híbrido.
  3. Estudio del inversor híbrido en modo conexión a red.
  4. Estudio del inversor híbrido en modo isla.
  5. Estudio del comportamiento del inversor híbrido ante un apagón.
  6. Estudio del proceso de carga de la batería desde la red del laboratorio a través del inversor híbrido.
  7. Estudio del proceso de carga de la batería desde una fuente de energía renovable.
  8. Estudio de los flujos de potencia de la batería y de la red ante variaciones de la demanda energética con la carga resistiva variable.
  9. Estudio de la respuesta del inversor híbrido al alcanzarse el punto crítico de descarga de la batería.
  10. Estudio del balance energético entre la batería-carga-red por medio de los amperímetros y voltímetros analógicos incorporados en el kit.

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