La corriente eléctrica se puede producir de muchas formas. Los sistemas fotovoltaicos también se pueden variar y cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas. Sin embargo, cada instalación fotovoltaica (FV) tiene un elemento esencial común, los paneles fotovoltaicos. La principal ventaja de la fotovoltaica es la posibilidad de utilizarla allí donde llegue la radiación solar. El sistema funciona tanto en cooperación con la red eléctrica como de forma autónoma.
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Sistemas fotovoltaicos y su construcción.
Diagrama de una instalación fotovoltaica (PV)
Los sistemas fotovoltaicos ocupan un lugar especial entre las fuentes de energía renovables. A diferencia de los recursos fósiles, el sol puede proporcionar energía durante mucho tiempo; quizás nuestra estrella dure más que la civilización humana. Por esta razón, la energía fotovoltaica le permite generar electricidad usted mismo y utilizarla directamente en un hogar a pequeña escala.
La corriente eléctrica es el movimiento de partículas cargadas libres. El sol emite radiación, pero para que genere una corriente eléctrica, debe golpear una celda hecha de un semiconductor. La celda tiene un efecto fotoeléctrico y convierte la luz solar en electricidad. Mientras los rayos caen sobre la célula, los fotones liberan los electrones que contiene y, a medida que se mueven, generan una corriente continua. Las células individuales de baja potencia se combinan en conjuntos y los conjuntos de células en paneles fotovoltaicos.
El esquema de la instalación fotovoltaica incluye muchos paneles, y además, dispositivos que ajustan la corriente generada a los parámetros requeridos por los receptores típicos y la construcción para su montaje. Hay muy pocos electrodomésticos que puedan funcionar con CC; normalmente es corriente alterna de 230 V. Se requiere un inversor para alimentar cargas con corriente alterna. Si el sistema va a estar fuera de la red, es necesario utilizar una batería que almacene la energía generada durante el día.
Formas de utilizar la energía fotovoltaica en la práctica
Básicamente, existen dos tipos diferentes de uso fotovoltaico. La primera es conectar la instalación a la red eléctrica, donde se almacenará la electricidad generada. El segundo tipo incluye instalaciones fuera de la red que son autónomas y no están conectadas a la red.
Las instalaciones en red son la forma más común de utilizar la electricidad de los sistemas fotovoltaicos. En este caso, la electricidad generada se transfiere a la red, y al mismo tiempo, se toma de esta red según las necesidades. Además, es posible obtener suministros de los recursos generales de la red pública en cualquier momento. Esto es importante cuando su propia instalación fotovoltaica proporciona muy poca electricidad o no la produce en condiciones climáticas desfavorables.
El precio de una instalación fotovoltaica para una casa unifamiliar promedio es de aproximadamente 20.000 PLN. Aunque el gasto único no es pequeño, toda la inversión es muy rentable y se amortiza rápidamente. El precio de la electricidad sigue creciendo y tener tu propia fuente de electricidad significa que después de un tiempo prácticamente no tienes costos, no solo de iluminación, sino también de calefacción de la casa, por ejemplo con una bomba de calor. Si está buscando más consejos, consulte también artículos sobre fotovoltaica recogidos aquí.
Sistemas fotovoltaicos conectados a la red y fuera de la red
El sistema conectado a la red en fotovoltaica
palabra inglesa red = "Red" en el contexto de la energía fotovoltaica significa una red eléctrica existente. Un sistema conectado a la red es una instalación que produce electricidad que luego se almacena en la red pública. Además de un generador solar, es decir, una serie de paneles policristalinos o monocristalinos, se requiere un denominado inversor que convierta la corriente continua de energía fotovoltaica en red alterna.
El inversor sincroniza el sistema fotovoltaico con la red y sirve como respaldo en caso de fallo de la red. No es necesario utilizar la batería, ya que toda la energía generada puede ser absorbida por la red. Se requiere un medidor bidireccional especial para poder liquidar cuentas con la empresa de servicios públicos.
El contador bidireccional cuenta la energía que se generó en la instalación fotovoltaica y se transfirió a la red, y la energía de esta red extraída para las necesidades de la casa. Un prosumidor, es decir, un productor de energía que también es su consumidor, tiene la opción de celebrar un contrato con una empresa de energía. Esto resuelve el problema más grave de cualquier central eléctrica individual, a saber, el almacenamiento de electricidad. Por lo general, la contabilidad se realiza anualmente.
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Sistema autónomo en fotovoltaica
En lugares donde la conexión a la red eléctrica es imposible, o cuando el usuario quiere ser completamente independiente, se instalan sistemas fotovoltaicos autónomos fuera de la red. Un sistema sin conexión a la red de este tipo requiere la autocolección de electricidad. Las soluciones fuera de la red tuvieron más éxito en el período fotovoltaico temprano.
Los sistemas fotovoltaicos autónomos pueden dirigir la energía generada para uso directo en forma de corriente continua, o suministrar cargas con corriente alterna mediante un inversor. En la solución de CC, la energía se almacena en baterías, de donde se puede tomar de forma continua. Un regulador adecuado protege las baterías contra descargas excesivas y sobrecargas.
Hoy en día se utilizan principalmente en casas de veraneo, refugios de montaña, que se encuentran alejados de las redes de transmisión. El sistema fuera de la red también funciona bien en barcos y casas móviles; se utiliza para alimentar bombas de agua y plantas desaladoras. Tiene una participación de mercado significativa en los países en desarrollo. Según estimaciones de Greenpeace, en la década de 1930 más de 2000 millones de personas utilizarán la electricidad generada en el sistema fuera de la red.
Similitudes y diferencias entre sistemas fuera de la red y en red
Un elemento esencial de toda instalación fotovoltaica son los paneles que convierten la energía de la radiación solar en electricidad. Las diferencias entre los dos sistemas fuera de la red y los que están conectados a la red se refieren solo a los métodos de manejo posterior de la energía obtenida. La elección del sistema depende principalmente de la ubicación de la instalación: la ausencia o una distancia significativa de la red eléctrica existente indica claramente un sistema fotovoltaico autónomo.
La desventaja del costo relativamente alto de las instalaciones fotovoltaicas se compensa con creces por las numerosas ventajas de esta fuente de energía. Estos incluyen la posibilidad de suministrar receptores eléctricos - iluminación, dispositivos eléctricos, calefacción - en lugares alejados de la red eléctrica. Por otro lado, conectar el sistema a la red brinda la comodidad de alimentar la casa con energía barata, independientemente de las condiciones climáticas y el nivel de luz solar actual.
