Conceptes bàsics d'energia solar i fotovoltaica
Clasificado en Tecnología
Escrito el en catalán con un tamaño de 5,13 KB
Conceptes geogràfics i solars
Els meridians són línies imaginàries que travessen la Terra del pol nord al pol sud. Els paral·lels són línies imaginàries que travessen la Terra d'est a oest, les quals serveixen per determinar la latitud.
- Latitud: és la distància angular que hi ha entre un punt de la superfície i l'equador. La latitud 0º es troba just damunt l'equador.
- Longitud: és la distància angular que hi ha entre un punt de la superfície i el meridià de Greenwich. La longitud 0º es troba just damunt el meridià de Greenwich.
La Terra té un moviment de translació, que és moure's al voltant del sol en contra de les agulles del rellotge. També té un moviment sobre el seu propi eix, el qual és d'oest a est i aquest eix es denomina eix polar.
- Declinació: és l'angle que forma el pla de l'equador amb la línia situada al pla de l'eclíptica.
- Azimut: és l'angle que es forma pel meridià del sol i el meridià d'un lloc de referència.
- Elevació solar: és l'angle que es forma pels raigs solars amb l'horitzontal.
La carta solar és un instrument amb el qual es determina la pèrdua per ombra que es pot produir a un generador fotovoltaic. Per a l'orientació del panell necessitem saber l'angle d'inclinació i l'angle azimut.
Tipus de radiació solar
- Radiació difusa: són els raigs del sol que no arriben directament al receptor sinó que són dispersats per alguna cosa com per exemple un núvol.
- Radiació directa: són els raigs que es reben directament del sol.
- Radiació reflectida o d'albedo: són els raigs que arriben reflectits per la superfície terrestre cap al receptor.
Irradiació: suma de les irradiàncies en un període de temps determinat, quantitat d'energia solar rebuda en un període de temps.
- Gdm(20, 30): mitjana mensual d'irradiació global diària sobre una superfície amb azimut 20º i inclinació 30º.
- Ga(0): irradiància global sobre una superfície horitzontal.
Conceptes d'energia fotovoltaica
L'efecte fotovoltaic converteix la llum solar en electricitat, a través d'un mitjà que consisteix en un material que absorbeix la llum i la transforma en energia.
La temperatura augmenta, la tensió de circuit obert (Uoc) disminueix, i la intensitat de curtcircuit (Icc) augmenta. La tensió de circuit obert (Uoc) i la intensitat de curtcircuit (Isc) varien amb la irradiància. Quan la irradiància disminueix, la Isc també ho fa i la Uoc varia però molt poc.
TONC: temperatura d'operació nominal de la cel·la.
Tipus de silici:
- Silici monocristal·lí (15/18%)
- Silici policristal·lí (12/14%)
- Silici amorfo (6/9%)
La potència depèn de la quantitat d'irradiació que rep.
CEM: condicions estàndard de mesura.
Punts calents i díodes de bloqueig
Un punt calent es forma a un mòdul quan l'ombra d'una cèl·lula fotovoltaica d'una connexió en sèrie es comporta com a resistència i s'escalfa, fins al punt de destruir-se.
Els díodes de bloqueig tenen com a objectiu evitar els efectes que es produeixen pels punts calents i ombrejats, que poden afectar el rendiment del panell.
Bateries: conceptes clau
Elements d'una bateria: elèctrodes, material actiu (ànode, càtode), electròlit, cel·les, separadors, terminals, taps i tapones.
Cel·les d'una bateria: estan formades per un element, monobloc, tapons, connexions, electròlit, una tapa. Poden ser obertes, AGM o de GEL.
Tensió de flotació: és la tensió superior a la de circuit obert per mantenir l'acumulador carregat quan no està treballant.
La temperatura de l'ambient com la de treball influeixen en la capacitat i l'autodescàrrega. Com més temperatura, augmenta la capacitat i disminueix la vida d'aquesta.
- DOD (profunditat de descàrrega): és el tant per cent de la capacitat que s'ha tret en un cicle comparada amb la capacitat a plena càrrega. Per exemple, tenim un acumulador de 100Ah i està sotmès a una descàrrega de 35Ah, té una capacitat del 35%.
- SOC (State Of Charge): tant per cent de la capacitat disponible en la bateria, comparada amb la capacitat a plena càrrega. Per saber si una bateria està a plena càrrega hem de sumar DOD i SOC i això ha de donar 100%. Seguint amb l'exemple anterior, tenim un DOD del 35%, per arribar al 100% falta un 65%. Aquest 65% és el SOC.
La profunditat de descàrrega és el tant per cent de la capacitat que s'ha tret de la bateria al final del període d'autonomia (dies que la bateria pot subministrar energia amb l'absència total d'energia fotovoltaica generada) fixat.