Cableado Solar

Los cables, tanto de corriente continua (CC) como de corriente alterna (CA), si son correctamente dimensionados minimizarán las pérdidas energéticas y protegerán la instalación.

Para un sistema fotovoltaico los cables de CC deben cumplir una serie de requisitos:

* Contar con protección contra cortocircuito y línea de puesta a tierra.
* Ser resistentes a los rayos UV y a las condiciones meteorológicas adversas con un gran rango de temperaturas (aproximadamente entre -40ºC y 110ºC).
* Poseer un amplio rango de tensión (más de 2000 V).
* Ser de manipulación fácil y simple.
* Ser no inflamables, de bajo nivel tóxico en caso de incendio y sin halógenos.
* Poseer una pérdida de conducción muy escasa (hasta un 1%).

Los cables para una instalación fotovoltaica deben tener ciertas características que los diferencian de los cables convencionales a pesar de que muchos sostienen que las diferencias no son muy grandes.

Como el voltaje en un sistema fotovoltaico es voltaje CC bajo, 12 o 24 V, las corrientes que fluirán a través de los cables son mucho más altas que las de los sistemas con voltaje CA de 110 o 220 V.

La cantidad de potencia en Watts producida por la batería o panel fotovoltaico está dada por la siguiente fórmula: P = V . I

V = tensión en Voltios
I = corriente en Amperios

Esto significa que para suministrar una potencia a 12 V la corriente será casi 20 veces más alta que en un sistema de 220 V. Implica que deben unirse cables mucho más gruesos para impedir el recalentamiento o incluso un incendio.

La siguiente tabla indica la sección de cable recomendada de acuerdo con la potencia y para distintos niveles de tensión.

Se observa que para voltajes bajos y bajas demandas de potencia deben utilizarse cables muy gruesos.

Por ejemplo, para alcanzar una potencia de aproximadamente 1 Kw a 12 V necesitaríamos un cable de 25 mm2 de sección. El mismo que para suministrar 20 Kw a 220 V. Esto aumenta el precio del sistema drásticamente debido a que los cables más gruesos son más costosos.

Por eso es muy importante que los tramos de cableado de CC sean lo más cortos posibles.

Cuando se diseñan sistemas grandes, debe realizarse un análisis de costo/performance para elegir el voltaje operativo más adecuado. Sería recomendable reunir pequeños grupos de módulos y de ser posible hacer el voltaje de operación más alto que 12 ó 24 V.

Para verificar los valores de sección de cable recomendados en tablas, las máximas caídas de tensión comparadas con la tensión a la que se esté trabajando deberían estar por debajo del límite del 3% / 5%.

Para calcular la relación entre la sección del conductor y su longitud podemos aplicar la siguiente fórmula:

S = 2 . r . l . i / ΔV

Siendo:

r Resistividad del material conductor (0,018 en el caso de conductores de cobre)
l Longitud del tramo de cable
i Intensidad de la corriente
ΔV Diferencia de lectura del voltímetro

Veamos un ejemplo:

La tensión a la salida de los bornes de una batería es de 13,1 V. La línea principal entre ésta y un dispositivo, que consume 60 W, mide 12 m de cable de 6 mm2.

Debemos encontrar el valor de tensión a la entrada del dispositivo para verificar que nos encontramos dentro de los valores máximos recomendados de caída de tensión.

La intensidad i = P / V = 60 / 13,1 = 4,6 A

S = 6 = 2 . 0,018 . 12 . 4,6 / ΔV

ΔV = 0,33 V

Por lo tanto la tensión a la entrada del dispositivo valdrá: 13,1 – 0,33 = 12,8 V

La caída de tensión es del 2,34% (valor máximo recomendado: 3%).

Lo normal es recurrir a tablas para seleccionar la sección recomendada y utilizar la fórmula para calcular la caída de tensión y realizar la verificación.

En caso de que se superen los valores máximos recomendados de caída de tensión seleccionaremos la sección inmediatamente superior y realizaremos nuevamente la verificación.Los cables para aplicaciones fotovoltaicas tienen una designación, según normativa, que está compuesta por un conjunto de letras y números, cada uno con un significado.

La designación de los cables alude a una serie de características (materiales de construcción, tensiones nominales, etc.) que facilitan la selección del más adecuado a la necesidad o aplicación.

Este es un extracto de los contenidos incluidos en el Manual Técnico-Comercial de Energía Solar Fotovoltaica y en la formación e-learning de Sopelia.

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Fluido Caloportador

El fluido caloportador pasa a través del absorbedor y transfiere al sistema de aprovechamiento térmico (acumulador, interacumulador o intercambiador) la energía.

Los tipos más usados son:

* Agua natural: puede utilizarse en circuito abierto, cuando el agua sanitaria pasa directamente por los colectores, o en circuito cerrado (circuito independiente del consumo).

En el primer caso, el circuito solo puede estar constituido por materiales permitidos para la conducción de agua potable. En algunos países no se permite este sistema.

Habrá que considerar las características del agua, especialmente su dureza (cantidad de calcio y magnesio), que al calentarse produce una costra dura o sarro.

Esta costra acelera la corrosión, restringe el flujo y reduce la transferencia térmica. Los valores comienzan a ser problemáticos a partir de los 60 mg/l. Las aguas muy blandas también pueden ocasionar problemas debido a su corrosividad.

* Agua con anticongelante: para evitar los inconvenientes de congelación y ebullición del fluido caloportador el uso de los anticongelantes denominados “glicoles” es lo más generalizado.

Mezclados con el agua en determinadas proporciones impiden la congelación hasta un límite de temperaturas por debajo de 0º C según su concentración.

Por otro lado el punto de ebullición se eleva haciendo que el caloportador quede protegido contra temperaturas demasiado altas.

La elección de la concentración dependerá de las temperaturas históricas de la zona de ubicación de la instalación y de las características que aporte el fabricante.

Los glicoles más usados son el etilenglicol y el propilenglicol.

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Características fundamentales de los anticongelantes:

• Son tóxicos: se debe impedir su mezcla con el agua de consumo haciendo la presión del circuito secundario mayor que la del primario, por prevención ante una posible rotura del intercambiador.

• Son muy viscosos: factor a tener en cuenta a la hora de elegir la electrobomba que suele ser de mayor potencia.

• Dilata más que el agua cuando se calienta: como norma de seguridad, cuando usamos anticongelante en proporciones de hasta un 30%, al dimensionar el vaso de expansión, aplicaremos un coeficiente de 1,1 y de 1,2 si la proporción es mayor.

• Es inestable a más de 120ºC: pierde sus propiedades por lo que deja de evitar la congelación. Hay algunos que soportan temperaturas mayores, pero son caros.

• La temperatura de ebullición es superior a la del agua sola, pero no demasiado.

• El calor específico es menor al del agua sola, por lo que habrá de tenerse en cuenta en el cálculo del caudal, condicionando el dimensionado de la tubería y del circulador.

Para calcular la cantidad de anticongelante que hay que añadir a una instalación, primeramente hay que consultar en la tabla de temperaturas históricas cuál es la mínima temperatura registrada en esa ciudad o localización.

Una vez que se conoce se va a la gráfica de los glicoles que suministra el fabricante y se traslada el valor para indicarnos cuál es el porcentaje.

* Líquidos orgánicos: existen dos tipos, sintéticos y derivados del petróleo.

Las precauciones mencionadas en el caso de los anticongelantes respecto de la toxicidad, viscosidad y dilatación son aplicables a los fluidos orgánicos. Debe mencionarse el riesgo adicional de incendio, pero también que son químicamente estables a temperaturas elevadas.

* Aceites de silicona: son productos estables y de buena calidad. Presentan las ventajas de que no son tóxicos y de que no son inflamables, pero los elevados precios actuales hacen que no sean muy utilizados.

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Beca Solar

Si usted pertenece o representa a instituciones u organismos como los que se detallan a continuación, dispone de una beca solar para otorgar al / la beneficiari@ que el ente designe:

• Entidades académicas, educativas o de formación profesional

• Colegios o consejos profesionales

• Organismos gubernamentales de áreas medio ambiente y energías renovables

• Cámaras y asociaciones del sector energías renovables y medio ambiente

• Sindicatos, cámaras y asociaciones de los sectores electricidad y climatización

• Fundaciones con actividad en el sector medio ambiente

Para acceder a la beca solamente hay que difundir la formación e-learning solar de www.energiasrenovables.lat en los medios de comunicación habituales a través de los que la institución u organismo difunde este tipo de iniciativas.

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Existe la posibilidad de recibir en metálico parte de la inscripción abonada por el/la alumn@ en caso de que la entidad beneficiaria de la beca esté abierta a una más estrecha colaboración.

Pueden enviarnos sus datos (nombre, correo electrónico, institución u organismo que representa) si desean ingresar como Invitado a la plataforma e-learning y tener acceso completo a la acción de formación.

Se trata de la formación en Energía Solar con la mejor relación calidad-precio del mercado.

Puede recibirse donde quiera que estés.

Solamente se necesita una computadora, smartphone o dispositivo móvil y conexión a Internet.

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Esta acción de formación brinda capacitación técnico – comercial en aplicaciones domésticas de energía solar con el objetivo de difundir la tecnología y desarrollar recursos humanos para su incorporación al mundo laboral y empresarial.

La 2da edición 2018 comienza el día 17 de septiembre y finaliza el día 26 de noviembre.

El plazo de inscripción es hasta el día 15 de septiembre inclusive en www.energiasrenovables.lat

La persona beneficiaria de la beca, si tiene menos de 35 años y vive en América Latina, finalizado el curso puede optar además a ser Country Manager Sopelia en su país de residencia.

Ya no tienes excusas, si quieres aportar tu rayito de sol para contribuir al desarrollo de la Energía Solar, tu partner es Sopelia.

Solar Térmica México

En México, como en la mayoría de los países latinoamericanos, las estadísticas en el ámbito de la energía solar térmica no se encuentran actualizadas y las prospectivas de energías renovables no incluyen esta fuente de generación.

En el año 2010, se instalaron en México sistemas solares para calentamiento de agua en un área equivalente de 272,580 m2, llegando a un acumulado de 1.665.502 m2.

Según estimaciones, en los 4 años siguientes casi de duplico el área de producción por energía solar térmica.

Aunque no encontramos datos acerca de la capacidad instalada actual en México, podemos concluir que este tipo de energía ha tenido un gran crecimiento en los últimos años y que es probable que la capacidad instalada se haya vuelto a duplicar.

Debido a los niveles de radiación promedio del país, una instalación solar térmica para agua caliente sanitaria se ha transformado en una inversión muy rentable en México, ya que el calentamiento de agua origina el mayor de los consumos de gas y con esta aplicación el uso de gas se reduce hasta en un 80% en la regiones con mayor radiación.

Recientemente se ha percibido una disminución notable en los precios de los equipos solares para agua caliente sanitaria.

Los factores que permiten que esto suceda son: las importaciones, la fácil manufactura, la madurez de la tecnología y la competitividad entre las empresas nacionales e internacionales que ofrecen este tipo de equipos.

En México hay importantes empresas que fabrican equipos de energía solar térmica de baja temperatura. Las primeras se iniciaron en el año 1940 en Guadalajara.

Varios programas gubernamentales han impulsado la adquisición de calentadores solares a bajo costo por parte de pobladores de zonas donde no llega la red de gas.

Otras aplicaciones de energía solar térmica que han aumentado considerablemente son la climatización de piscinas y el calentamiento de agua para procesos industriales.

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Hermosillo fue uno de los primeros estados en adoptar este tipo de tecnología para procesos industriales en México.

Una empresa cementera utiliza un equipo de 291 KW térmicos para operar un sistema de 75 toneladas de enfriamiento de simple efecto. Este fue el primer sistema de aire acondicionado a partir de energía renovable en América Latina. Los captadores cilíndricos parabólicos se sitúan en la azotea y a un costado del edificio corporativo, éste opera en un rango desde 70°C a 95°C.

Otros sistemas se han instalado con el propósito de generar calor.

Empresas mexicanas han desarrollado comercialmente concentradores solares parabólico-lineales para generación de energía térmica entre los 50° C y 200°C. Estos sistemas son utilizados principalmente en el sector alimenticio.

Algunas de las empresas que actualmente cuentan con esta alternativa de generación de energía en el país son:

– Empresa de alimentación: instalación de 80 concentradores solares para generación de calor de proceso y alimentación de chiller de absorción.

– Empresa láctea: instalación de 70 concentradores solares para aportación directa de calor en procesos de elaboración de derivados lácteos.

– Empresa productora de huevos: instalación de 80 concentradores solares para precalentamiento de caldera.

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A pesar de los avances, todavía queda mucho margen de desarrollo para la tecnología solar térmica en México.

El impulso final podría venir de la mano de la implantación de líneas especiales de financiación, ya que para un gran sector de la población la inversión inicial en un equipo sigue siendo muy alta.

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El Convertidor Solar

Son equipos capaces de alterar la tensión y características de la corriente eléctrica que reciben para transformarla en apta para usos específicos.

Los que reciben corriente continua y la transforman en corriente continua con un voltaje diferente se llaman convertidores CC-CC. No son muy utilizados en instalaciones fotovoltaicas.

Los que reciben corriente continua y la transforman en alterna se llaman convertidores CC-CA o inversores. La función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente continua a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o proyectista.

Permiten transformar la corriente continua de 12V o 24V que producen los módulos y almacenan las baterías, en corriente alterna de 125V o 220V.

Esto posibilita el uso de artefactos eléctricos diseñados para funcionar con CA.

Un inversor simple consta de un oscilador que controla a un transistor, el cual es utilizado para interrumpir la corriente entrante y generar una onda cuadrada. Esta onda cuadrada alimenta a un transformador que suaviza su forma, haciéndola parecer una onda más senoidal y produciendo el voltaje de salida necesario.

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Las formas de onda de salida del voltaje de un inversor ideal deberían ser sinusoidales.

Esto da origen a diferentes tipos de inversores:

1) Inversores de onda cuadrada: son más baratos, pero menos eficientes. Producen demasiados armónicos que generan interferencias (ruidos). No son aptos para motores de inducción.

Recomendable si se desea corriente alterna únicamente para alimentar un televisor, una computadora o un aparato eléctrico pequeño. La potencia de éste dependerá de la potencia nominal del aparato (para un TV de 19″ es suficiente un inversor de 200 W).

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2) Inversores de onda senoidal modificada: son más sofisticados y caros. Utilizan técnicas de modulación de ancho de impulso.

El ancho de la onda es modificada para acercarla lo más posible a una onda senoidal. El contenido de armónicos es menor que en la onda cuadrada.

Son los que mejor relación calidad/precio ofrecen para la conexión de iluminación, televisión o variadores de frecuencia.

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3) Inversores de onda senoidal pura: con una electrónica más elaborada se puede conseguir una onda senoidal pura.

Hasta hace poco tiempo estos inversores eran grandes, caros y poco eficientes; pero últimamente se han desarrollado equipos con una eficiencia del 90% o más, telecontrol, conteo de energía consumida y selección de batería.

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Puesto que sólo los motores de inducción y los más sofisticados aparatos o cargas requieren una forma de onda senoidal pura, normalmente es preferible utilizar inversores de onda senoidal modificada; que son más baratos.

Los inversores deben dimensionarse a partir de dos variables.

La primera es considerando los Watios de potencia eléctrica que el inversor puede suministrar durante su funcionamiento normal de forma continua.

Los inversores son menos eficientes cuando se utilizan a un porcentaje bajo de su capacidad. Por esta razón no es conveniente sobredimensionarlos y deben ser elegidos con una potencia lo más cercana posible a la de la carga de consumo.

La segunda es la potencia de arranque.

Algunos inversores pueden suministrar más de su capacidad nominal durante períodos cortos de tiempo. Esta capacidad es importante cuando se utilizan motores u otras cargas que requieren de 2 a 7 veces más potencia para arrancar que para permanecer en marcha una vez que han arrancado (motores de inducción, lámparas de gran potencia).

Incorporar un inversor no es siempre la mejor opción desde el punto de vista de eficiencia energética. Puede parecer una solución fácil para convertir toda la salida del sistema solar a una potencia en CA estándar pero tiene varias desventajas.

La primera es que aumenta el costo y complejidad del sistema.

Un inversor también consume energía (además del 15% por pérdidas de rendimiento) y por tanto disminuye la eficiencia general del sistema.

Para la electrificación de una pequeña vivienda (puntos de luz, TV y un pequeño aparato) es posible y rentable prescindir del inversor.

Para el alumbrado es mejor invertir en luces de bajo voltaje en lugar de invertir en un inversor.

Puede ser interesante el tendido de 2 líneas: una conectada a las baterías para alimentar los puntos de iluminación de bajo consumo o LED y los aparatos que consuman CC y otra conectada al inversor para alimentar los electrodomésticos que consuman AC.

La ventaja del inversor es que el voltaje de operación es mucho más alto y por tanto puede evitarse el uso de cables gruesos. Especialmente cuando el cableado sea sumamente largo podría ser económicamente viable utilizar un inversor.

Una prestación que incorporan los convertidores más modernos es la posibilidad de funcionar como cargadores de baterías, tomando corriente alterna de un grupo electrógeno o de la red.

Este es un extracto de los contenidos incluidos en el Manual Técnico-Comercial de Energía Solar Fotovoltaica y en la formación e-learning de Sopelia.

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Sujeción y Anclaje De Colectores Solares

La solución propuesta deberá cumplir, por orden de importancia:

– Que sea suficientemente segura.
– Que su costo sea lo más bajo posible.
– Rapidez y sencillez en el montaje.

Un método muy utilizado actualmente es el anclaje mediante taco químico.

Las estructuras son de distintos materiales. Los más utilizados son aluminio y acero inoxidable.

Los fabricantes suelen vender el colector con su estructura, aunque siempre se podrá diseñar una estructura propia.

No es aconsejable traspasar con el anclaje la cubierta del edificio (puede ocasionar filtraciones).

En el caso de grandes instalaciones, se puede realizar un pre-montaje en taller para que el montaje en cubierta sea más rápido y económico.

En zonas cercanas a la costa, la estructura deberá estar galvanizada por inmersión en caliente.

La tornillería debería ser de acero inoxidable o material resistente a la corrosión.

El tipo de anclaje se hará en función de:

1) Las fuerzas del viento que deba soportar. Si el colector está orientado al Sur (nos encontramos en el hemisferio Norte), el viento que representa un riesgo es el proveniente del Norte (es a la inversa si nos encontramos en el hemisferio Sur), que ejercerá fuerza de tracción sobre los anclajes. El viento Sur ejercerá fuerza de compresión, no tan peligrosa. La fuerza del viento sobre una superficie es:

f = P . S . sen2α
f = Peso para contrarrestar la fuerza del viento.
P = carga del viento (Kg/m2).
S = superficie colector (m2).
sen2α= seno del ángulo de inclinación.

La fuerza del viento se descompone en f1, que incide perpendicularmente a la superficie del colector y en f2, que lo hace paralelamente.

La fuerza f1 es al final la que cuenta y la que se obtiene de la fórmula anterior.

2) La orientación e inclinación de los colectores. Los colectores se orientan hacia el Ecuador. Normalmente, si estamos en el hemisferio Sur se orientan hacia el Norte y viceversa. Desviaciones de hasta un 20% respecto de la orientación óptima no afectan de manera relevante el rendimiento y la energía térmica aportados por la instalación.

El ángulo de inclinación de los colectores dependerá del uso del equipo solar. Inclinaciones orientativas:

• Utilización a lo largo de todo el año (A.C.S.): ángulo de inclinación igual a la latitud geográfica.

• Empleo preferentemente durante el invierno (calefacción): ángulo de inclinación igual a la latitud geográfica + 10º.

• Uso preferente durante el periodo de verano (calentamiento de agua de piscinas descubiertas): ángulo de inclinación igual a la latitud geográfica – 10º.

Variaciones de ± 10º con respecto al ángulo de inclinación óptimo prácticamente no afectan al rendimiento y a la energía térmica útil aportada por el equipo solar.

3) La superficie colectora debe estar libre de sombras. En el día más desfavorable del período de utilización, la instalación no debe tener más del 5% de superficie útil de captación cubierta por sombras.

La determinación de sombras proyectadas se efectúa en la práctica observando el entorno desde el punto medio de la arista inferior del colector, tomando como referencia la línea Norte-Sur.

Haciendo un barrido angular a ambos lados se intentará localizar obstáculos próximos con una altura angular superior a los 15º / 25º.

Una determinación más exacta de posibles sombras puede realizarse utilizando software de dimensionado de instalaciones basado en métodos de simulación.

4) La distancia mínima entre colectores. La separación entre filas de colectores debe establecerse de forma que al mediodía solar del día más desfavorable (altura solar mínima) del período de utilización, la sombra de la arista superior de una fila se proyectará, como máximo, sobre la arista inferior de la fila siguiente.

La fórmula de distancia mínima entre colectores es:

DT = L (senα / tan H + cosα)
H es la altura solar mínima, que es:
H = (90º – latitud lugar) – 23.5º
L es la altura del colector

Si las filas de colectores se dispusieran sobre una superficie no horizontal, la expresión se convertiría en:

DT = L ((sen(α – β) / tan(H + β) + cos(α – β))

α sigue siendo el ángulo de inclinación del colector respecto de la horizontal.
β es el ángulo de inclinación de la cubierta respecto de la horizontal. Se toma positivo si el sentido del ángulo de inclinación de la cubierta coincide con el del colector y con valor negativo en caso contrario.

5) Finalmente, deben realizarse los cálculos para asegurarse de que la cubierta o soporte será capaz de sostener el peso de los colectores, y el del depósito en el caso de los sistemas termosifónicos y compactos.

El área I+D+I de Sopelia ha desarrollado Solar Layout, la app para móviles que permite situar de manera óptima colectores y módulos en el lugar de instalación.

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Energía Solar México

México se convirtió en la sexta economía mundial más atractiva para las energías renovables en los últimos cuatro años, tras una reforma energética promulgada en diciembre de 2013 que atrajo inversiones por U$D 8.600 millones.

Los precios que resultaron de tres subastas de largo plazo realizadas por el regulador estatal de 2014 hasta la fecha, mostraron una tendencia a la baja y han sido considerados entre los más competitivos en el mundo.

Con el 70% de su territorio soleado y una reforma energética que abrió las puertas a la innovación y las inversiones privadas, México va en camino de ser una futura potencia solar mundial.

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Un reporte de 2009 de la Corporación Alemana para la Cooperación Internacional llegó a la conclusión de que México podría generar toda su electricidad con una sola megaplanta solar en el desierto de Sonora; incluso le sobraría energía para la exportación.

México es el cuarto productor mundial de electricidad a partir de energía geotérmica y cuenta con más de 230 centrales en operación y construcción para la generación de electricidad a través de energías renovables.

El país ha elevado la apuesta con acciones como la segunda subasta de energía para 2019 y la reciente reforma energética para lograr que el 35% de su energía proceda de fuentes renovables en el 2024.

La inversión estimada dentro de los próximos 15 años es de U$D 119 mil millones, con los que este sector será el segundo con mayor inversión después del automotriz.

Oaxaca y Veracruz son los estados con más proyectos eólicos y de biomasa respectivamente, mientras que estados como Sonora, Chihuahua y Durango son los estados con más proyectos de instalación de parques fotovoltaicos.

En el estado de Sonora está prevista la construcción de cuatro nuevas centrales de generación de electricidad a partir de energía solar.

Estos proyectos tendrán una capacidad de 498 MW y en ellos se invertirán U$D 423 millones en los próximos tres años.

Se sumarán a las tres centrales solares que ya están funcionando, junto con los proyectos solar-fotovoltaicos AT Solar I-V Blumex Power y Orejana.

También se construirán las centrales Tastiota y El Mayo, las cuales tendrán 100 MW y 99 MW de capacidad respectivamente.

La central Bacabachi I tendrá una potencia de 200 MW y la central Abril, 99 MW.

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Sin embargo, en el país es necesario realizar sofisticados procesos de ingeniería y trazados de ruta para un transporte óptimo ya que todavía se observan deficiencias en infraestructura.

Además, al llegar a territorio mexicano, es preciso asegurar que los productos importados cumplan con las regulaciones necesarias, por lo que se requiere la asistencia de verdaderos expertos para verificar la utilización de programas sectoriales que permitan un ahorro en los costos, como es el caso del acero (PROSEC), durante la importación de los componentes utilizados en los parques solares.

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Energía Solar Dónde Quiera Que Estés

Muchas veces ha rondado en nuestra cabeza el propósito de incorporar la energía solar a nuestras habilidades profesionales, ámbito de negocio o vida personal.

Casi siempre nos hemos topado con la misma barrera: el tiempo.

Estamos trabajando o estudiando y se nos hace muy difícil disponer siquiera de unas pocas horas semanales.

Es raro encontrar ofertas de formación que no sean muy cortas (talleres de pocas horas) ni muy largas (de uno o más años de duración) y que a su vez tengan un precio accesible.

Si a esto le añadimos la dificultad de tener que trasladarnos, porque la mayoría se imparten de manera presencial, finalmente terminamos postergando una y otra vez este propósito.

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En 2014 Sopelia impartió en colaboración con la Universidad Tecnológica Nacional de Mar del Plata (Argentina) el Curso de Técnico – Comercial en Energía Solar en la metodología de teleformación (distancia + presencial).

Sopelia actualizó y dividió esa acción de formación en 2 cursos específicos:

* Técnico – Comercial en Energía Solar Térmica

* Técnico – Comercial en Energía Solar Fotovoltaica

Los montó en una plataforma Moodle y el resultado son 2 cursos en metodología e-learning.

Esto significa que puedes recibir formación en Energía Solar con la mejor relación calidad-precio del mercado donde quiera que estés.

Solamente necesitas una computadora, Smartphone o dispositivo móvil y conexión a Internet.

Estos 2 cursos brindan capacitación técnico – comercial en aplicaciones domésticas de energía solar con el objetivo de difundir la tecnología y desarrollar recursos humanos para su incorporación al mundo laboral y empresarial.

Identificarás los aspectos más relevantes de la energía solar dentro del panorama energético actual.

Definirás, describirás y analizarás las características más importantes de la energía solar.

Conocerás la composición, comprenderás el funcionamiento, diseño y mantenimiento de instalaciones para llevar a la práctica proyectos de energía solar térmica y fotovoltaica.

Resultado de imagen de e-learning

Es una capacitación dirigida a particulares interesados en incorporar energía solar en sus vidas, estudiantes y egresad@s de carreras técnicas, egresad@s de escuelas técnicas, ingenier@s, arquitect@s, profesionales e instaladores de sectores afines (climatización, electricidad, rural), personas con experiencia en energías renovables y profesionales del medio ambiente.

La primera edición 2018 comienza el día 16 de abril y finaliza el día 25 de junio.

Puedes inscribirte hasta el día 13 de abril inclusive en www.energiasrenovables.lat

Ya no tienes excusas, Energía Solar donde quiera que estés con Sopelia.

Herramientas Solares Gratuitas (IV)

En Internet podemos encontrar herramientas de libre uso para el dimensionado de instalaciones solares básicas o de baja complejidad y para la estimación de determinados componentes o accesorios.

El equipo de investigación de Sopelia ha realizado una búsqueda y testeo exhaustivos a partir del cual se ha creado una nueva sección en la web corporativa, denominada Herramientas Solares Gratuitas.

Las herramientas seleccionadas fueron clasificadas en 4 categorías.

Hoy analizaremos la cuarta de ellas: Solar Fotovoltaica.

En la primera categoría ya analizamos herramientas para obtener datos acerca del recurso solar y de las demás variables a considerar en la estimación de la potencia que proporcionará la instalación solar en nuestra localización.

En la segunda categoría hemos analizado herramientas para calcular la “carga”, es decir, la demanda energética a satisfacer.

En la tercera categoría hemos analizado herramientas para dimensionar un sistema solar térmico y estimar accesorios del sistema.

Ahora vamos a analizar herramientas para dimensionar un sistema solar fotovoltaico y otras para estimar componentes individuales de un sistema.

El orden de las herramientas no es aleatorio. Hemos dado prioridad a las más intuitivas, las más universales y las que se pueden utilizar online sin necesidad de descarga.

Para esta cuarta categoría nuestra selección es la siguiente:

1) Calculadora Solar

Herramienta de cálculo aproximado a partir de la que se obtiene automáticamente el presupuesto, datos de producción y estudio de rendimiento de la instalación.

A pie de página se puede encontrar una Guía de Navegación y los Manuales.

Resultado de imagen de sistema solar fotovoltaico

2) Calculadora Solar Instalaciones Aisladas

Aplicación online gratuita para el cálculo de instalaciones solares aisladas.

Permite a los usuarios introducir nuevos componentes de cualquier fabricante y fichas técnicas de productos para ser considerados en el cálculo.

Resultado de imagen de sistema solar aislado

3) Calculadora para Dimensionar Sistemas Aislados

Calculadora solar para estimación básica de instalación aislada.

Calcula la capacidad de los paneles solares, de las baterías, del regulador y del inversor.

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4) Calculadora para Bombeo Solar de Agua

Calculadora para obtener cifras aproximadas de las necesidades de energía para el bombeo solar de agua.

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5) Cálculo de Instalaciones Solares y Eólicas

Herramienta que determina los requerimientos para satisfacer las necesidades de electrificación y bombeo con aporte solar y/o eólico.

Resultado de imagen de sistema eólico solar

6) Simulación Online de Sistema Conectado a Red

Aplicación online para estimar producción e ingreso monetario de un sistema conectado a red.

Resultado de imagen de sistema solar conectado a red

7) Calculadora Capacidad Banco de Baterías

Calculadora para estimar el tamaño del banco de baterías necesario para mantener en funcionamiento consumos con aporte solar.

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8) Calculadora Sección de Cables

Herramienta en formato JavaScript para cálculo de cableado de cobre y aluminio en corriente continua.

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Todo lo que necesitas es Sol. Todo lo que necesitas es Sopelia.

El Regulador De Carga Solar

El regulador de carga es un equipo situado entre los módulos fotovoltaicos y las baterías como elemento de un sistema solar aislado.

La tensión de salida de los módulos se fija algunos voltios superior a la tensión que necesita una batería para cargarse. El motivo es asegurar que el módulo siempre será capaz de cargar la batería, incluso cuando la temperatura de la célula sea alta y disminuya el voltaje generado.

Esto ocasiona el inconveniente de que una vez que la batería llegue a su estado de plena carga, el módulo siga intentando inyectar energía produciendo una sobrecarga que, si no es evitada, puede destruir la batería.

El regulador es el encargado de alargar la vida de las baterías protegiéndolas frente a situaciones de sobrecarga, controlando las fases de carga en función de su estado e incluso llegándola a cortar en función de las necesidades de carga de las mismas.

Los reguladores pueden estar funcionando en una de las siguientes situaciones:

Estado de Igualación: igualación de cargas en las baterías, tras un período de carga bajo.

Estado de carga profunda: el sistema de regulación permite la carga hasta alcanzar el punto de tensión final de carga.

Estado de flotación: la batería ha alcanzado un nivel de carga próximo al 90% de su capacidad.

Estado de carga final y flotación: zona de actuación del sistema de regulación dentro de la Banda de Flotación Dinámica (rango entre la tensión final de carga y la tensión nominal + 10%).

Para saber qué regulador incorporar a un sistema fotovoltaico es necesario conocer algunos parámetros elementales.

El primero de ellos es la tensión nominal del sistema solar aislado. Esta tensión está definida por la tensión de las baterías y el campo solar fotovoltaico. Los valores típicos son 12, 24, 48 y hasta 60 voltios.

El otro parámetro es la corriente de carga de los módulos fotovoltaicos del sistema. Se recomienda multiplicar la corriente de corto circuito Isc en condiciones estándar por 1,25 para que el regulador siempre sea capaz de soportar la corriente producida por los módulos.

Conocida la tensión del sistema y determinado el valor de corriente, podemos elegir el regulador adecuado. Si todavía quedan dudas, podemos consultar con el departamento técnico del proveedor.

El diseño más simple es aquel que involucra una sola etapa de control. El regulador monitorea constantemente la tensión de batería pero controla la carga o la descarga, nunca las dos. Son los más económicos y los más sencillos.

Esto puede lograrlo abriendo el circuito entre los módulos fotovoltaicos y la batería (control tipo serie) o cortocircuitando los módulos fotovoltaicos (control tipo shunt).

Resultado de imagen de regulador de carga solar una etapa

En el caso de reguladores de carga que operan en dos etapas de control se controlan las dos funciones, tanto la carga como la descarga de la batería. Son más caros, pero son los más usados.

Los reguladores actuales introducen microcontroladores y controlan 3 y hasta 4 etapas de control.

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Durante los últimos años se ha desarrollado una nueva generación de reguladores de carga cuya principal características reside en hacer funcionar al campo fotovoltaico en el punto máximo de trabajo y hacer que siempre rinda de forma óptima.

Estos reguladores se conocen como maximizadores de potencia o MPPT.

Otra de las ventajas que presentan estos equipos frente a los reguladores convencionales es la posibilidad de trabajar con una tensión diferente en el campo generador (paneles solares) y las baterías.

Esto influye directamente en poder seriar varios módulos elevando la tensión del sistema.

Trabajando con corrientes más bajas podemos reducir considerablemente las pérdidas por caída de tensión y utilizar secciones de cable más pequeñas y por lo tanto de menor precio.

Para la elección de un regulador convencional o un MPPT tenemos que valorar el sobrecosto que tienen estos sistemas frente a los beneficios que nos aporta por el aumento de rendimiento del sistema. En algunos casos el aumento de potencia anual puede llegar a ser hasta del 30 % frente al regulador convencional.

Resultado de imagen de regulador de carga solar MPPT

El regulador puede no resultar imprescindible en instalaciones en que la relación entre la potencia de los módulos y la capacidad de la batería es muy pequeña (p.e.: baterías sobredimensionadas por razones de seguridad) de manera que la corriente de carga difícilmente pueda dañar la batería.

Si la potencia del campo de módulos en W es menor que 1/100 la capacidad de la batería en W/h, puede no incorporarse regulador.

También puede prescindirse de regulador si el sistema cuenta con módulos solares autorregulados (no recomendables para climas extremos).

Este es un extracto de los contenidos incluidos en el Manual Técnico-Comercial de Energía Solar Fotovoltaica y en la formación e-learning de Sopelia.

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