Componentes que forman el sistema


1. – Concentrador solar parabólico.

Tiene la misión de concentrar los rayos del sol hacia la superficie receptora. Está constituido por un disco cilíndrico formado por un paraboloide de revolución. La superficie que refleja el sol se compone de espejos de vidrio, planchas de plástico reforzado con fibra de vidrio o también por elementos reflectantes realizados con resina de fibra y polímeros.

El espesor de la superficie reflectante es de aproximadamente 1 mm para poder conseguir las curvaturas requeridas, además tienen un bajo contenido en hierro para mejorar su capacidad de reflejar la luz. Dependiendo del espesor y de los materiales que se utilicen, los espejos solares tienen un rendimiento de reflexión en un rango del 90 al 94 %.

Antena Solar Fotovoltaica - Parte Inferior Parabólica - GAiA New Technologies

Antena Solar Fotovoltaica – Parte Inferior Parabólica – GAiA New Technologies

 2.- Sistema de seguimiento del sol.

El seguimiento en los dos ejes se puede realizar de dos maneras: por seguimiento de elevación acimutal y por seguimiento en coordenadas polares. Con seguimiento de elevación acimutal, el plato gira en un plano paralelo a la tierra (acimut) y en otro plano perpendicular a ella (altitud). Estos sistemas proporcionan al colector la capacidad de rotar en los dos ejes mediante el uso de un pequeño motor.

La tasa de rotación varía a lo largo del día, pero se puede calcular fácilmente utilizando un programa informático que predice la posición del sol en cada momento. En el método de rastreo polar, el colector gira en tomo a un eje paralelo al eje de rotación de la tierra.

Antena Solar Fotovoltaica - Parte Superior Parabólica - GAiA New Technologies

Antena Solar Fotovoltaica – Parte Superior Parabólica – GAiA New Technologies

3. – Receptor fotovoltaico.

El sistema de concentrador fotovoltaico, se trata de un sistema totalmente directo. En los módulos convencionales fotovoltaicos, un área grande de material fotovoltaico (silicio generalmente cristalino), se expone a luz del sol, en el concentrador PV los sistemas utilizan lentes o espejos para enfocar la luz del sol sobre una cantidad pequeña de material fotovoltaico.

Generalmente se utiliza una lente de Fresnel para enfocar la luz entrante, que es una lente plana que utiliza un diseño en miniatura de dientes de sierra con dos posibles posiciones:

  • En forma de círculos concéntricos, enfocando la luz en un punto central.
  • En filas rectas, enfocando la luz en línea.

El cociente de concentración puede variar dependiendo del diseño de la célula solar y del material usado para hacerla. Los coeficientes obtenidos con nuestro sistema alcanzan valores superiores a las 850 veces. Así mismo, aunque se han conseguido celdas de silicio cristalino con sistemas de concentración con eficiencias del 30%, la utilización de celdas solares del tipo multi-unión se consiguen eficiencias próximas al 50%.

Antena Solar Fotovoltaica - Receptor Solar - GAiA New Technologies

Antena Solar Fotovoltaica – Receptor Solar
GAiA New Technologies

Con este diseño de celdas solares multi-unión, se consigue eliminar la limitación impuesta por el ancho de banda prohibida (Ej., energía que se aprovecha de cada fotón) del material, puesto que se utiliza celdas diferentes con más de un ancho de banda y más de una junta para general voltaje. Este tipo de celdas son conocidas como celdas multi-unión, multi-junta, de cascada o tándem.

Los dispositivos multi-junta pueden lograr una mayor eficiencia de conversión total porque pueden convertir una fracción más grande del espectro luminoso en electricidad. En el dispositivo multi-junta las celdas son colocadas en orden descendente de acuerdo a su ancho de banda (Ej., la celda más alta captura los fotones de alta energía y deja pasar el resto de los fotones hacia abajo para ser absorbidos por las celdas con anchos de banda más bajos).

Así mismo el receptor se acompaña de un sistema de micro-leds por infrarrojos que aprovecha la temperatura de los rayos del sol y de la superficie del receptor, para proporcionar energía eléctrica suplementaria que junto a la almacenada en los acumuladores, hace que se obtenga energía también en las horas de falta de luz solar.

4.- Baterías o acumuladores.

Almacenan la energía eléctrica producida por el receptor fotovoltaico para poder utilizarla o entregarla a red en los periodos en que el generador fotovoltaico no produzca energía por falta de sol.

5.- Regulador de carga.

Es el encargado de proteger y garantizar el correcto funcionamiento y mantenimiento de las baterías y evitar sobretensiones que puedan destruirlas o dañarlas.

6.- Unidad multiplicadora de energía.

En la unidad multiplicadora de energía y mediante el uso de elementos capacitadores y electrónica de potencia, se estabilizan los valores de tensión e intensidad y se aumenta la energía producida por el generador fotovoltaico.

7.- Inversor.

Es el encargado de transformar la corriente continua producida por el generador fotovoltaico en corriente alterna para introducir le energía producida en la red de distribución eléctrica.

8.- Transformador.

Para adecuar la tensión de salida de la corriente eléctrica producida a las características de la red de distribución eléctrica

Energia CPV Fotovoltaico:

1. Energía Solar (CPV) Introducción

2. Sistema solar de concentrador fotovoltaico

3. Componentes que forman el sistema

4. Ventajas del sistema de concentrador fotovoltaico

5. Instalaciones Individuales

6. Planos CPV

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