Curs renovables fotovoltaica

406 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
406
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
99
Actions
Shares
0
Downloads
11
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Curs renovables fotovoltaica

  1. 1. Material didàctic nivells 3r ESO i 1r Batx. Competències 1...8Introducció a l’energiasolar fotovoltaica. Una visió general dels sistemes convencionals més propers.
  2. 2. Activitat participativa sobre COM CREAM coneixements previsELECTRICITAT? Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8
  3. 3. Activitat participativa sobre COM CREAM coneixements previsELECTRICITAT? Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8
  4. 4. Activitat participativa sobre coneixements previs Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8Lenergia solar és lenergia que prové del Sol en ones electromagnètiques. La utilització daquesta energia per a fins humans és renovable ja que lenergia rebuda del Sol no minva pel fet dutilitzar-la. La radiació té un valor de potència que varia segons el moment del dia, les condicions atmosfèriques que lesmorteeixen i la latitud. Es pot assumir que en bones condicions dirradiació el valor és superior als 1000 W/m2 a nivell de la superfície terrestre. La radiació és aprofitable en els seus components directament i difosa, o bé en la suma dambdues. La radiació directa és la que arriba directament del focus solar, sense reflexions o refraccions intermitges. La difosa és aquella que està present a latmosfera gràcies als múltiples fenòmens de reflexió i refracció solar dels núvols, i la resta delements atmosfèrics i terrestres. La radiació directa és direccional i pot reflectir-se i concentrar-se, mentre que la difosa no, ja que és omnidireccional. Tipus de radiació Energia solar
  5. 5. Activitat partcipativa sobre coneixements previs Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8Lenergia solar fotovoltaica: És la forma dobtenció denergia solar através de dispositius semiconductors que en rebre radiació solarsexciten, provoquen salts electrònics i una petita diferència depotencial tipus díode en els seus extrems. Lacoblament en sèrie dediversos daquests díodes òptics permet lobtenció de voltatges majorsen configuracions molt senzilles, i aptes per a petits dispositiuselectrònics. A major escala, el corrent elèctric continu queproporcionen les plaques fotovoltaiques es pot transformar en correntaltern i injectar en xarxa i a naquests moments ja es posiblelautoconsum. En entorns aïllats, on es requereix poca correntelèctrica i laccés a la xarxa està penalitzat econòmicament per ladistància, com refugis de muntanya, estacions meteorològiques o decomunicacions, sempren les plaques fototovoltaiques com alternativaeconòmicament viable. ENERGIA SOLAR CLICK
  6. 6. Activitat partcipativa sobre coneixements previs Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8Energia Solar. Com es distribueix?
  7. 7. Activitat partcipativa sobre coneixements previs Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8 Comlaplicam
  8. 8. Activitat partcipativa sobre coneixements previs Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8 En grup de dos respon i exposa les següents qüestionsRealitza una breu explicació de com es crea electricitat amb plaques fotovoltaiquesCom distribuim i aprofitam lenergia del SolAnomena les aplicacions de lenergia solar fotovoltaiques
  9. 9. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller INSTRUMENTS DEMESURA I MAGNITUTS BÀSIQUES
  10. 10. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r BatxillerINSTRUMENTS DE MESURA MAGNITUTS DE MESURA RADIOMETR W/m² E AMPERÍMET AMPERS (A) RE VOLTÍMETR VOLTS (v) E VATÍMETRE WATS (w)
  11. 11. Activitat participativa sobre tensió Nivells: 3r ESOIndividualment uneix el que Competències: C1,...,C8 correspongui INSTRUMENTS DE MESURA MAGNITUTS DE MESURA RADIOMETR E AMPERS (A) AMPERÍMET WATS (w) RE VOLTÍMETR W/m² E VATÍMETRE VOLTS (v)
  12. 12. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller RADIACIÓ SOLARLa radiació solar fora de latmosfera fosde 1353W/m² anomenada Constant Solarla que arriba a la superfície terrestre ésde1000W/m² motivat pel pas de gasosatmosfèrics, vapor daigua i pols.Si tenim en compte que no tots els diesde lany són igual, que la inclinació delsol respecte a la terra també varia segonslèpoca de lany, la zona dubicació hi ha estudis de radiació fets per tot lany izona i tenint en compte els diferents tipus de radiació diaria que ens podemtrobar, que són:Radiació directe: És la radiació rebuda desde el sol sense que sofresqui capdesviació mentres atravessa latmosfera.Radiació difusa: És la que sofreig canvis en la seva direcció quan atravessalatmosfera principalment degut a la reflexió i difusió en latmosfera.Albedo: Es denomina així a la radiació directa i difusa que es reflecteix en elsòl o altres superfícies pròximes.
  13. 13. Ampliació coneixements professorAMB QUIN INSTRUMENT DEMESURA PODEM MESURAR LA RADIACIÓ SOLAR?
  14. 14. Radiòmetre solar(piranometro fotovoltaico)
  15. 15. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r BatxillerI COM FUNCIONA?
  16. 16. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r Batxiller El radiòmetre solar calcula el rendiment energètic amb una precisióelevada, així com altres valors nominals segons model(corrent, tensió,potència en el lloc de treball). Així resulta possible la recopilació i laprojecció duna instal.lació fotovoltaica. El mesurament de la intensitatde la llum es realitza amb cèl lules solars de silici monocristall que amés reben el proveïment denergia de laparell. El processadorintegrat en el radiòmetre solar realitza una correcció automàtica quefa que es mantingui la precisió bàsica després de la calibració decada aparell en el simulador solar. En tots els modes de mesura esrepresenten en laparell les magnituds de mesura a triar entrePtot (en W/m²), Pn, Un, In (en%) o T (en ° C). es pot realitzar unamesurament directe dintensitat lluminosa otemperatura en una posició definida. Aquestsvalors es poden extreure per a la comprovaciódel grau defectivitat de mòduls fotovoltaicsinstal.lacions solars i tèrmiques.
  17. 17. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r BatxillerPiranòmetre de mesura de radiació directe: Quan estan col·locats damunt superfícies horitzontals, correctement anivellats I lliures de sombres reben tota la radiació de la volta celeste donant les mesures segons les especificaciopns de laparellPiranòmetre de mesura de radiació difusa: També pot estimar-se el valor de la radiació difusa tapant el disc solar mitjançant un cartó o una altre superfície opaca situada a alguns centímetres del sensor, de forma que projecti la seva ombra just sobre la seva cèllula de silici. I així nomes mesura la difusa
  18. 18. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller QUANTES HORES DE SOL I PER CERT TENIM ARA HO EXPLICAM35º Gen. Feb. Març Abril Maig Juny Juliol Agost Set. Oct. Nov. Des.HSP 3,93 4,52 4,87 5,18 6,06 6,28 6,60 6,26 5,69 4,92 4,02 3,11 Tenim una mitja per aquesta inclinació a Balears de 5,12 HSP60º Gen. Feb. Març Abril Maig Juny Juliol Agost Set. Oct. Nov. Des.HSP 4,37 4,38 4,65 4,51 4,87 4,85 5,17 5,28 5,27 4,39 3,49 3,48 Tenim una mitja per aquesta inclinació a Balears de 4,56 HSP
  19. 19. Activitat partcipativa sobre radiació solar Nivells: 1r Batxiller Competències: C1,...,C8En grup de 4 respon i exposa la següent qüestió i realitza la pràcticaExplica i realitza un debat dels diferents tipus de radiacióRadiació directeRadiació difusaAlbedoPren mesures amb el radiometre a lexterior i explica el seu funcionament
  20. 20. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r BatxillerI QUIN ÉS LINSTRUMENT DE MESURA QUE SUTILITZA PER SABRE QUINA INTENSITAT TENIM?
  21. 21. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller DEFINICI INTENSITA Ó TEs la quantitat delectrons que circula per un conductor o circuit durant un tems determinat.Més endevant veurem la importància daquesta, ja que, en tots els elements que comporten una instalació solar fotovoltaica la intensitat que hi circula per ell és un paràmetre vital i de molta importància
  22. 22. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r BatxillerAmperímetr e
  23. 23. Ampliació coneixements Amperímetr professor eUn amperímetre és un instrument que serveix per mesurar la intensitat de corrent que està circulant per un circuit elèctric. Un microamperímetro està calibrat en milionèsimes de ampere i un miliamperímetro en mil.lèsimes de ampere.Si parlem en termes bàsics, lamperímetre és un simple galvanòmetre (instrument per detectar petites quantitats de corrent) amb una resistència en paral·lel, anomenada shunt. Disposant duna gamma de resistències shunt, podem disposar dun amperímetre amb diversos rangs o intervals de mesurament. Els amperímetres tenen una resistència interna molt petita, per sota d1 ohm, amb la finalitat que la seva presència no disminueixi el corrent a mesurar quan es connecta a un circuit elèctric.Laparell descrit correspon al disseny original, ja que en lactualitat els amperímetres utilitzen un conversor analògic / digital per a la mesura de la caiguda de tensió en un resistor pel qual circula el corrent a mesurar. La lectura del convertidor és llegida per un microprocessador que realitza els càlculs per a presentar en un display numèric el valor del corrent elèctric circulant.
  24. 24. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Com esconnecta?
  25. 25. Activitat participativa sobre intensitat Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8Individualment respont a la qüestió exposada i en grups de4 realitza la pràctica Defineix intensitat Realitzar mesures dintensitat a circuits Es pot aprofitar circuits ja montats daltres cursos
  26. 26. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r BatxillerI QUIN ÉS LINSTRUMENT DE MESURA QUE SUTILITZA PER SABER QUINA TENSIÓ TENIM?
  27. 27. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller DEFINICI TENSIÓ ÓLa tensió elèctrica o diferència de potencial (també anomenada voltaje) és una magnitud física que mesura la diferència de potencial elèctric entre dos punts. També es pot definir com el treball per unitat de càrrega exercit pel camp elèctric sobre una partícula carregada per moure entre dues posicions determinades MÉS SIMPLEEs lenergía amb la que un generador impulsa els electrons que circulen por un circuit elèctric.
  28. 28. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r BatxillerVoltímetre
  29. 29. Ampliació coneixements professor VoltímetreVOLTÍMETRE: Un voltímetre és un instrument que serveix per mesurar la diferència de potencial entre dos punts dun circuit elèctric.En funció de la seva configuració es pot distingir dos tipus de voltímetres en general:Voltímetre galvanomètric o de bobina mòbil. Sutilitza en aplicacions amb corrent continu. No obstant, existeixen models que poden separar el corrent altern del corrent continu i les mesuren de forma independent.Voltímetre electrònic
  30. 30. Ampliació coneixements professor VoltímetreUtilització: Per efectuar la mesura de la diferència de potencial el voltímetre ha de col·locar en paral·lel, és a dir, en derivació sobre els punts entre els quals tractem defectuar la mesura. Això ens porta al fet que el voltímetre ha de posseir una resistència interna el més alta possible, per tal que no produeixi un consum apreciable, la qual cosa donaria lloc a una mesura errònia de la tensió. Per això, en el cas dinstruments basats en els efectes electromagnètics del corrent elèctric, estaran dotats de bobines de fil molt fi i amb moltes espires, de manera que amb poca intensitat de corrent a través de laparell saconsegueix el moment necessari per al desplaçament de lagulla indicadora
  31. 31. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Com esconnecta?
  32. 32. Activitat participativa sobre tensió Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8Individualment respont a la qüestió exposada i en grups de4 realitza la pràcticaDefineix tensióRealitzar mesures de tensió a circuits o directament dendolls de laula Es pot aprofitar circuits ja montats daltres cursos
  33. 33. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r BatxillerI QUIN ÉS LINSTRUMENT DE MESURA QUE SUTILITZA PER SABRE QUINA POTÈNCIA TENIM?
  34. 34. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r BatxillerVatímetre
  35. 35. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller VatímetreÉs linstrument utilitzat per mesurar la potència elèctrica.En funció de la seva configuració es distingueixen dos tipus principals:Vatímetre electrodinàmic. Es compon de dues bobines fixes (bobines de corrent) i una mòbil (bobina de potencial).Vatímetre electrònic. Sutilitza per la presa de mesures de potències directes i petites. També sutilitza en aplicacions on la mesura de potència ha de fer-se a freqüències majors.
  36. 36. Ampliació coneixements professor VatímetreFixau-vos:Podriem aplicar per sabre la potència un voltímetre i un amperímetre Però daquesta manera tendríem la potència aparent.La potència que nosaltres necessitam és la activa Pactiva = v * I * f.d.p (cos fi) Paparent = v * IEs defineix factor de potència, fdp, dun circuit de corrent altern, com la relació entre la potència activa, P, i la potència aparent, S. Dóna una mesura de la capacitat duna càrrega dabsorbir potència activa. Per aquesta raó fdp = 1 en càrregues purament resistives i en elements inductius i capacitius ideals sense resistència fdp = 0 I don surt
  37. 37. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Vatímetre I, amb què?Com parlam de produir energia aquesta la podem comptar COMPTADORS
  38. 38. Activitat participativa sobre potència Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Competències: C1,...,C8En grups de 4 realitza la pràctica Realitzar mesures de potència a circuits Es pot aprofitar circuits ja montats daltres cursos
  39. 39. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller TOPOLOGIA DE LA INSTAL·LACIÓ ILL2 TIPUS Panells A fotovoltaics regulad or baterie No ens doblidar de les proteccions i en el cas de conexió s A xarxa no ens doblidar dels equips de mesura invers or INJECCI Panells XARXA Ó fotovoltaics AUTOCONSU invers M or
  40. 40. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r BatxillerELEMENTS DE LES INSTAL·LACIONS
  41. 41. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Panellfotovoltaic Conceptes generals Tipus de panells i característiques de funcionament Orientació Paràmetres dels panells Connexió
  42. 42. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Panell fotovoltaicTenim tres tipus de panell segons el seu rendiment i construccióPanell monocristalíPanell policristalíPanell amorf
  43. 43. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO , 1r Batxiller Panell fotovoltaicConceptes generals:Una placa o panell fotovoltaic és un conjunt de cel·les fotovoltaiquesinterconnectades.La placa fotovoltaica està dissenyada per suportar les condicions que esdonen a laire lliure i poder formar part de la “pell” de ledifici. La seva vidaútil sestima al voltant de fins a 50 anysLes cèl·lules sencapsulen en una resina, i es col·loquen entre dues làminesper formar els mòduls fotovoltaics. La làmina exterior és de vidre i laposterior pot ser de plàstic opac o de vidre, si es vol fer un mòdulsemitransparent.
  44. 44. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r Batxiller Tipus de panells I com estan fetesMonocristalinesLes plaques monocristalines són les que estan fetes en cèl·lules monocristalines.Les cèl·lules de silici monocristal sobtenen a partir de silici molt pur, que es refon amb una petita proporció de bor.Una vegada que el material es troba en estat líquid se li introdueix una vareta amb un "vidre germen" de silici, que es va fent recréixer amb nous àtoms procedents del líquid, que queden ordenats seguint lestructura del cristall.Daquesta manera sobté una monocristall dopat, que després es talla en cèl·lules daproximadament 3 dècimes de mil.límetre de gruix.Aquestes cèl·lules sintrodueixen després en forns especials, dins dels als es difonen àtoms de fòsfor que es dipositen sobre una cara i assoleixen una certa profunditat en la seva superfície.Posteriorment, i abans de realitzar la serigrafia per a les interconnexions superficials es recobreixen amb un tractament Antireflex de diòxid de titani o zirconi.
  45. 45. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r Batxiller Tipus de panellsPanells policristalins: I com estan fetes En les cèl·lules policristal·lines, en lloc de partir dun monocristall, es deixa solidificar lentament sobre un motlle la pasta de silici, amb la qual cosa sobté un sòlid format per molts cristalls de silici, que poden tallar-se després en fines cèl·lules policristal·lines.
  46. 46. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r Batxiller Tipus de panells I com estan fetesPlaques amorfes:Són aquelles que en la construcció de les cèl·lules no es cristalitza el silici
  47. 47. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerI QUINA POTÈNCIA PRODUEIXEN AQUESTES PLAQUES
  48. 48. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Tipus de panellsRendiment dels diferents tipus de plaques:Plaques monocristalines: Aproximadament un 12% - 17%Plaques policristalines: Aproximadament un 12% - 15%Plaques amorfes: Aproximadament un 7% - 12%
  49. 49. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerQUÈ ÉS EL RENDIMENT
  50. 50. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Tipus de panellsPer exemple:Sabem que el sol radia a una potència mitja de 1000w/m²Així doncs si tenim una placa dun rendiment del 15% significa que per cada m² de planca tenim el 15% de la producció solar es a dir 150w.Les plaques més grosses i de més rendiment en aquests moments són duns 340wA laboratori ja es fan experiments amb rendiments bastants més elevats
  51. 51. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerCom sorienten els panells
  52. 52. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r Batxiller Orientació i inclinacióA lhemisferi nord, cal orientar les plaques, en direcció sud i amb una inclinació determinada. La més apropiada en cada emplaçament depèn de la latitud i de lèpoca de lany, sent aconsellable lestudi de radiació solar rebuda per a cada emplaçament. La inclinació dels mòduls variarà en funció de les necessitats energètiques previstes i del període dutilització, per tal de fer un balanç estacional (hivern, estiu) o annual
  53. 53. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Orientació i inclinacióHi ha taules que segons el més de lanyque aquestes Hem de pensar et diven a quina inclinació ha inclinacions danar els panells però el que es sol fer són les mitges de les temporades a utilitzar. per una latitud a Mallorca de són 39,57ºSi la utilització és anual dependrà del tipus de instal·lació:Si és amb illa es recomana deixar-ho a 55ºSi és per connexió a xarxa o autoconsum es recomano a deixar-ho a uns 30-35º
  54. 54. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r Batxiller Paràmetre sPARÀMETRES DUN PANELL SOLAR FOTOVOLTAIC
  55. 55. Activitat expositiva C.3 Nivells: 1r Batxiller Paràmetre sPARÀMETRES DUN PANELL SOLAR FOTOVOLTAIC:CORRENT DE CURTCIRCUIT ISC: És la màxima intensitat de corrent queproporciona el panell, i correspon a la corrent que lliura quan es connecten directament els dos borns.TENSIÓ DE CIRCUIT OBERT VOC: És el màxim voltatge que proporcionael panell, corresponent al cas en què els borns estan "a laire". Voc sol sermenor de 22 V per mòduls que hagin de treballar a 12 V.PUNT DE MÀXIMA POTÈNCIA: Hi ha un punt de funcionament (IPmax,VPmax) per al qual la potència lliurada és màxima (PM = IPmax. VPmax).Aquest és el punt de màxima potència del panell, i el seu valor es dóna enWatts (W). Quan treballa en aquest punt, sobté el major rendiment possibledel panell. No obstant això, no cal oblidar que en la pràctica la tensió detreball ve determinat per la bateria. Els valors típics de IPmax i VPmax sónalguna cosa menors als de ISC i VOC.
  56. 56. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerCom es connecten els panells?
  57. 57. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller ConnexióConnexió sèrie:Es realitza connectant el negatiu de la 1a placa amb el positiu de la 2a, el negatiu de la 2a amb el positiu de la 3a i així sucessivament fins aconseguir la tensió desitjada ja que els panells en sèrie el voltatge es suma.El positiu de la 1a i el negatiu de la darrera aniràn connectats a laperell que es connecti el grup de plaques
  58. 58. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller ConnexióConnexió paral·lel Es connecta positiu amb positiu i negatiu amb negatiu i així fins arribar a la intensitat desitjada ja que la intensitat en aquest cas es suma.
  59. 59. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller ConnexióConnexió mixte (sèrie i paral·lel): Sha destodiar la manera de la seva connexió segons cada cas.Per exemple si els panells són de 12v i 5A tenim segons el dibuix tenim 3 panells en sèrie amb 4 grups això vol dir que el sistema te 3 * 12v=36v i 4 * 5A=20Aes a dir 36v 20A amb una potència nominal P=v * I 36 * 20= 720w
  60. 60. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerELEMENTS DE LES INSTAL·LACIONS
  61. 61. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerRegulador de càrrega REGULADORS Funcionament Tipus Característiques Connexionat
  62. 62. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller Regulador de càrregaJustificació de funcionament:Els mòduls fotovoltaics tenen una tensió nominal nominal superior a la tensió nominal de les bateries o acumuladors usats a les instal.lacionsAquest fet es deu fonamentalment a dues causes:La tensió nominal de la consola ha de ser més elevada, perpal.liar la disminució que es pot produir a causa de laugment detemperatura.La tensió a circuit obert del panell fotovoltaic ha de ser sempremajor que la tensió màxima de bateria, per poder carregaradequadament.Per assolir un ple estat de càrrega en una bateriade 12 V nominals, necessitem una tensió mínima de14 V (2.34 V per element de bateria).
  63. 63. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Regulador de càrregaLa missió del regulador:Evitar que, a causa duna sobrecàrrega excessiva proporcionada per el panell, aquest pugui en algun moment causar perjudicis al acumulador, escurçant la vida daquest.Limita la tensió de la bateria a uns valors adequats per al manteniment, en estat de flotació, del grup.
  64. 64. Ampliació coneixements professor Regulador de càrregaFuncionament del regulador:Habitualment, el control de lestat de càrrega de les bateries es realitza mitjançant la mesura de la tensió en borns, usant les dades proporcionades pels diferents fabricants, ja que existeix una relació entre aquests dos paràmetres.Daquesta manera, el circuit de control del regulador de càrrega sap quan aquest ha de començar a actuar limitant la corrent proporcionada pel grup fotovoltaic.Quan la tensió arriba a un valor per al qual es considera que la bateria es troba carregada (aproximadament 14,4Volts per una bateria de plom àcid de 12 Volts nominals) el regulador interromp el procés de càrrega.Això pot aconseguir obrint el circuit entre els mòduls fotovoltaics i la bateria (control tipus sèrie) o curtcircuitant els mòduls fotovoltaics (control tipus shunt).Quan el consum fa que la bateria comenci a descarregar i per tant a baixar la seva tensió, el regulador reconecta el generador a la bateria i torna a començar el cicle.
  65. 65. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Regulador de Tipos de reguladors: càrrega Regulador shunt Regulador sèrie Reguador òptim Panell autorregulat Regulador maximitzadorUN DELS REGULADORS MÉS UTILITZATS SON ELS REGULADORS MAXIMITZADORS
  66. 66. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller Regulador de Regulador maximitzador càrregaEl regulador maximitzador permet aprofitar la potència dels mòduls fotovoltaics per poder carregar bateries, però a diferència dun regulador normal, aquest permet obtenir un 30% extra de rendiment gràcies a la tecnologia MPPT.Què vol dir que sigui MPPT?MPPT (Maximum Power Point Tracking) és una tecnologia que es va començar usant en instal · lacions solars de venda denergia per treure-li el màxim rendiment a la instal·lació.El funcionament és senzill, en comptes dusar la intensitat de les plaques solars a una tensió de 12 o 24v, permet connectar en sèrie les plaques per aconseguir un voltatge alt, a partir del qual sobtindrà el corrent màxima del sistema.Actualment saplica a instal · lacions aïllades aconseguint diverses millores:Podem connectar diverses plaques de diferents fabricants sense obtenir perdudes.Obtenim fins a un 30% més de rendiment davant dun regulador normal.És compatible amb sistemes solates tant a 12V, 24V, 48V o 60V, detectant la tensió automàticament. Subministra fins 60A de càrrega en qualsevol daquests sistemes
  67. 67. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerRegulador de càrrega ESQUEMA DE FUNCIONAMENT:
  68. 68. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerELEMENTS DE LES INSTAL·LACIONS
  69. 69. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerBateries
  70. 70. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerBateries Conceptes Connexionat
  71. 71. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  72. 72. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 1r Batxiller
  73. 73. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 1r Batxiller
  74. 74. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  75. 75. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  76. 76. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  77. 77. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  78. 78. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  79. 79. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  80. 80. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  81. 81. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 1r Batxiller
  82. 82. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  83. 83. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  84. 84. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  85. 85. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  86. 86. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  87. 87. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  88. 88. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  89. 89. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  90. 90. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  91. 91. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller
  92. 92. Activitat expositiva C.3Bateries Nivells:1r Batxiller
  93. 93. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Connexionat de les bateries IMPORTANT:Mai junti el pol positiu marcat en color vermell amb el negatiumarcat en color negre de la mateixa bateria.Realitzaríem UN CURTCIRCUÏT i possiblement la mort de la bateria
  94. 94. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Connexionat de les bateriesConnexió en sèrie:Recordarem que les bateries connectades en sèrie la tensió de cadascuna se suma, per exemple si tenim 6 bateries de 2v en sèrie tindrem 12vI com es connecten?Negatiu de la primera bateria amb el positiu de la segona, negatiu de la segona amb el positiu de la tercera i així fins aconseguir la tensió desitjada.La connexió cap a lelement que correspongui es realitzarà entre el positiu de la primera bateria amb el negatiu de lúltima.
  95. 95. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Connexionat de les bateriesConnexió en paral · lel:En paral · lel la tensió és la mateixa en tot el conjunt en canvi la intensitat se sumaI com es connecten?Tots els negatius junts i tots els positius junts poden fer la connexió cap a lelement que sigui procedent en el lloc que millor convingui
  96. 96. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Connexionat de les bateriesConnexió mixta:Es realitza quan volem arribar a una tensió desitjada i després sumar intensitat.Com es fa? IMPORTANT: NO MESCLARFarem grups en sèrie per aconseguir la tensió desitjada i després BATERIES DE DIFERENTS col·locarem en paral · lel tants grups sèrie fins a aconseguir la intensitat desitjada. CARACTERÍSTIQUES
  97. 97. Activitat participativa sobre Bateries Nivells: 3r ESO Competències: C1,...,C8 En grups de 4 realitza els seguents muntages i fes les diferents mesuresMuntatge de piles amb serieMuntatge de piles amb paralelRealització de mesures de tensió i de intensitat de cada muntatge
  98. 98. Activitat participativa sobre Bateries Nivells: 1r de Batxiller Competències: C1,...,C8 En grups de 2 extreure una bateria de preguntes de cada diapositiva dels conceptes de funcionamentde les bateries
  99. 99. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerELEMENTS DE LES INSTAL·LACIONS
  100. 100. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerInversor CONVERTIDOS / INVERSORS: Funcionament Tipus Característiques Connexionat
  101. 101. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller InversorFUNCIONAMENT BÀSIC:Són els encarregats de convertir el corrent continu proporcionada per les bateries en el cas dinstal·lacions en illa o directament dels panells fotovoltaics en el cas distal·lacions connectades a xarxa o bombeig directe en el corrent altern a la tensió de la xara elèctrica convencional.El convertidor consta dun circuït electrònic reaitzat amb transistors o tiristors, que trossetja el corrent continu alternàndola i creant ona de forma quadrada. Aquest tipus dona pot ser ja utilitzada després dhaver-lafeta passar per un transformador que la elevi de tensió, obtenint doncs els denominats convertidors dona quadrada, o bé, si es fltre, obtenir una forma dona sinusoidal igual a la de la xarxa elèctrica. Esquema de bloques convertidor cc/ca
  102. 102. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r BatxillerInversor TIPUS DINVERSOR
  103. 103. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Inversor Es classifiquen segons: Tipus dona de freqüència: Ona trossetjada Ona quadrada Ona senoidalTIPUS DINVERSOR Tipus dinstal·lació: Aillada Bombeig Connexió a xarxa Autoconsum EL MÉS RECOMENABLE ÉS INSTAL·LAR UN INVERSOR DONA SENUSOIDAL
  104. 104. Activitat expositiva C.3 Nivells: 3r ESO, 1r Batxiller Inversor IMPORTANT: NO OBLIDAR-SE DE LA T.TCONNEXIONAT:El connexionat és simple ja que ve marcat.Entrada de c.cEntrada de font de c.aexterna (generador...)Sortida de c.a
  105. 105. Activitat participativa sobre Inversors Nivells: 3r ESO, 1r de batxiller Competències: C1,...,C8 Individualment i per a casaRealitza una recerca de les característiques dels diferents tipus segons:OnaTensióPotència
  106. 106. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerCOM ES REALITZA UN CÁLCUL DUNA INSTAL·LACIÓ AILLADA
  107. 107. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller Realitzam un càlcul de manera TOTS ELS CÀLCULS I senzilla DECISIONS DE LA INSTAL·LACIÓ ES REBT 2002 REALITZARÀN TENINT EN LLEY FOTOVOLTAICA COMPTE LES NORMES I REGLAMENTACIONS VIGENTS.CLICKCalcular les càrregues i consums previstsUbicació i utilització de la instal·lacióCàlcul de la radiació solarCàlcul del nombre de panellsCàlcul dels acumuladorsCàlcul del regulador/sCàlcul del del inversorCàlcul de seccions
  108. 108. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller Calcular les càrregues i consums previstsReceptor c.c Receptor Potència (w) Nombre Subtotal (w) Hores/dia wats/hora dia c.a Ed=(Ecc+Eca)+20% Gelera 250 1 250 4 1000 Rentadora 450 1 450 1 450 Ed: Televisor consumida al dia (Wh/dia) Energia 100 1 100 4 400 Equip 100 1 100 2 200 Ecc: música Energia consumida amb c.c EXEMPLE Piscina 700 1 700 1 700 Llums 23 10 230 2 460 Eca: Energia consumida amb c.a Llums 11 10 110 2 220 Ventilador 60 3 180 2 360 Planxa 1200 1 1200 0,5 600 Extractor 100 1 100 1 100 Tomes 300 1 300 1 300 diverses P inst. 3720 Total w/h dia 4790 Ed=(0 + 4790) + 20% = 5748wh/dia
  109. 109. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller Calcular les càrregues i consums previstsUna vegada sabem la ED podem calcular el consum en Ah/dia aplicant la formula de potènciaP=V*I I=P/VI: Intensitat (Ah/dia)P: Energia consumida al dia (Wh/dia)V: Tensió del sistema fotovoltaic a les bateries normalment 12 o 24 voltsI = 5748/24 = 239,50 Ah/dia ho redondetjam a 240Ah/dia
  110. 110. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerUbicació i utilització de la instal·lacióLa ubicació és molt important ja que una mala ubicació farà que el sistema tenguiunes pèrdues importants. Realitzar els següents passos:1r Ubicar la latitud del lloc en el cas de Balears 39,57º2n Sabre quina utilització es donarà a la instal·lació (anual, esporàdic...)3r Averiguar les HSP segons taules Tenim una mitja per aquesta inclinació a Balears de 5,12 HSP Tenim una mitja per aquesta inclinació a Balears de 4,56 HSP
  111. 111. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerUbicació i utilització de la instal·lacióPer una instal·lació en illa sempre tendrem en compte la radiació mes desfavorable per assegurar la resta de mesos.4t Decidir segons us la inclinació o inclinacions a donar als panells, en el cas de seguidor solar utilitzarem les inclinacions per a realitzar càlculs allà on calgui. - Panells fixos per una instal·lació en illa 55º - En el cas de 2 inclinacions: 35º els mesos de març a setembre 60º els mesos doctubre a febrer - En el cas dinstal·lació connectada a xarxa o per autoconsum 35º
  112. 112. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller Càlcul del nombre de panellsEl càlcul es realitzarà tenint en compte les característiquesde la placa triada per fer el nostre muntatge.Nombre de panells = Ed / (HSP x potència de panell)Càlcul dels acumuladorsIntensitat de consum (Ah) =( (Ed / Vbat) x dies dautonomia) / Pd% Dies fora sol prevists Com a minim 3 Següent diapositiva
  113. 113. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerCàlcul dels acumuladors
  114. 114. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerCàlcul del regulador/sDepen de la intensitat del nostre camp fotovoltaicAveriguarem quina Imax té el panell la multiplicam per la quantitat de panells que tenim i el resultat ho dividim per la intensitat del regulador que trobem als catàlegs i així sabrem la quantitat de reguladors que em dinstalar tenint en compte que els reguladors han de dur una protecció electrònica superió a la Icc dels panells.
  115. 115. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller Càlcul del delLinversor haurá de soportar la potència instalada més un 20% inversor Càlcul de seccions El càlcul de les seccions es realitzen segons fórmules i tenint en compte les caigudes de tensió màximes i les taules del REBT, ITC 019 (Intensitats màximes admissibles dels conductors segons formes dinstal·lació i tipus de cables) Fórmula o bé S: Secció en mm² L: Llongitud en metres P: Potència en wats I: Intensitat que ha de passar pel cablat Φ Conductivitat del coure (56) e: Caiguda de tensió en volts V: Tensió en volts
  116. 116. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerCàlcul de seccionsCaigudes de tensió màximes permeses:Entre panells i regulador 1,5%Entre panells i inversor 1,5%Entre inversor i bateria 1%Entre regulador i bateria 0,5%Entre inversor i regulador 0,5%Entre inversor i càrrega 3%
  117. 117. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller Càlcul de seccions IMPORTANTSi el càlcul ens surt una secció inferior a 6mm² i la intensitat que hi ha que circular per ell es inferior a 25A sempre posarem com a mínim 6mm², en el cas que la secció sia superior en càlcul a 6mm² hem de comprovar amb el reglament si aquell cable suporta la intensitat que hi circularà, si no es així posarem el cable que el reglament ens digui (ITC-BT019)
  118. 118. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller COM ES REALITZA UN CÁLCULDUNA INSTAL·LACIÓ PER AUTOCONSUM
  119. 119. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r Batxiller AUTOCONSUMAmb una factura sumarem tots els Kw consumits durant un anyDividirem els Kw anuals en 365 diesMultiplicam el resultat per 1000 per sabre la mitja de wats diarisDividim el resultat per la mitja annual de HSPEl resultat són els wats a instal·lar amb plaquesLinversor a instal·lar serà entre un 10% i un 20% més que la potència total de plaques.Recorda que com a màxim es pot instal·lar la potència contratada
  120. 120. Activitat participativa sobre càlcul Nivells:1r de batxiller Competències: C1,...,C8En grup de 2 o 3 realització dun càlcul per unainstal·lació aillada i un autoconsum segons exempleexposat pel professor
  121. 121. Activitat expositiva C.3 Nivells:3r ESO, 1r Batxiller ESQUEMES DE CONEXIONSI PROTECCIONS
  122. 122. Activitat expositiva C.3 Nivells:3r ESO, 1r BatxillerInstal·lació aillada amb consum de corrent continu i alterna
  123. 123. Activitat expositiva C.3 Nivells:3r ESO, 1r BatxillerInstalació conectada a xarxa
  124. 124. Activitat expositiva C.3 Nivells:3r ESO, 1r BatxillerInstalació conectada a xarxa amb autoconsum
  125. 125. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerInstal·lació aillada amb consum de corrent continu
  126. 126. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerInstal·lació aillada amb consum de corrent continu i alterna
  127. 127. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerInstalació fotovoltaica amb grup electrògen
  128. 128. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerInstalació conectada a xarxa menor de 5Kw
  129. 129. Activitat expositiva C.3 Nivells:1r BatxillerInstalació conectada a xarxa major de 5Kw
  130. 130. Activitat participativa sobre esquemes Nivells:1r de batxiller Competències: C1,...,C8En grup de 5 persones realitzar lesquema i muntatge per unainstal·lació aillada sempre que el centre disposi dels elements
  131. 131. PROJECTE PER A LA REALITZACIÓDELS ALUMNES
  132. 132. Activitat participativa projecte de construcció Nivells:3r ESO Competències: C1,...,C8En grup de 4persones realització dun projecte dunainstal·lació amb illa segons exemple exposat pel professor
  133. 133. Activitat participativa projecte de construcció Nivells:3r ESO Competències: C1,...,C8 INSTAL·LACIÓ SOLAR FOTOVOLTAICA AMB ILLAAquest projecte pot donar continuitat a altres projectes fets durant el curs escolar com per exemple:Realització de maqueta dun habitatge amb les seves instal·lacionsDiseny i muntatge dun colector solarDiseny i muntatge duna instal·lació eòlica Amb tots aquests projectes tenim un habitatge energèticament sostenible
  134. 134. Activitat participativa projecte de construcció Nivells:3r ESO Competències: C1,...,C8 INSTAL·LACIÓ SOLAR FOTOVOLTAICA AMB ILLAEn grups de 4 alumnes, projectar i construir una instal·lació solar fotovoltaicaEl·laboració de la documentacció del projecte Memòria descriptiva Memòria de càlcul Planols PressupostFitxa compraConstruccióInstal·lació i proves
  135. 135. Activitat participativa projecte de construcció Nivells:3r ESO Competències: C1,...,C8 Material a utilitzarElements per a la realització de lestructura (Pals de polo fusta o plàstic)Elements dunió (Varilles, perns, arandeles...)4 Plaques fotovoltaiques de 1,2v1 Reguladors4 Piles recarregables4 Leds4 Soports per les piles2 Interruptors3 Portafussibles amb els fussiblesCableEstany per a les soldaduresRegletesPel més atrevits es podria afegir un projecte de construcció dunconvertidor de cc a ca( EL PROFESSOR HA DE TENIR CONEIXEMENTS DELECTRÒNICA
  136. 136. Ampliació coneixements professorA FER PRÀCTIQUES
  137. 137. Ampliació coneixements professorPràctiques a realitzar els professorsTambé ho podrien fer alumnesels quals als seus centres tenguessin la possibilitat
  138. 138. Ampliació coneixements professorPràctica 1 Mesura de radiació solar Directe Difosa Reflectida Voc IccPràctica 2 Prende mesures grup fotovoltaic I càrrega Tensió Estat bateries Densitat Muntatge dinstal·lació fotovoltaica amb illaPràctica 3 Muntage dinstal·lacio amb conexió a xarxa
  139. 139. Fi de la presentació esperque sia dutilitat

×