Replanteo y funcionamiento de instalaciones solares fotovoltáicas. ENAE0108. Ramón Guerrero Pérez

sinópticas principales: estas estaciones realizan observaciones de los principales elementos meteorológicos en horas de convenio internacional. Los datos corresponden a nubosidad, dirección y velocidad de los vientos, presión atmosférica, temperatura del aire, tipo y altura de las nubes, visibilidad, fenómenos especiales, características de la humedad, precitaciones, temperaturas extremas, capas significativas de las nubes, recorrido del viento y secuencia de los fenómenos atmosféricos. Esta información es codificada e intercambiada a través de los centros mundiales, con el fin de generar pronósticos para el servicio de la aviación.

      6 Estaciones sinópticas suplementarias: al igual que en las estaciones meteorológicas anteriores, las observaciones se realizan a horas convenidas internacionalmente y los datos suelen corresponder a la visibilidad, fenómenos especiales, tiempo atmosférico, nubosidad, estado del suelo, precipitaciones, temperatura y humedad del aire, y viento.

      7 Estaciones agrometeorológicas: en estas estaciones se realizan mediciones y observaciones meteorológicas y biológicas que ayudan a la determinación de las relaciones entre el tiempo y el clima, por una parte, y la vida de las plantas y los animales, por otra. Incluyen el mismo programa de observaciones que las estaciones climatológicas principales, además de registros de temperatura a varias profundidades (hasta un metro), y en la capa cercana al suelo (0,10 y 20 cm sobre el suelo).

      4.3. Bases de datos de estaciones meteorológicas

      Los estudios climáticos requieren información que comprenda un largo periodo de tiempo, que varía para cada elemento meteorológico (la Organización Meteorológica Mundial recomienda treinta años). Es por esto que, a la hora de realizar estudios del clima de épocas pasadas, surge el inconveniente de no poder medir directamente los datos pasados. Ante estas situaciones, es necesario recurrir a los datos indirectos. Esta información se recoge en una gran variedad de fuentes, entre las que se pueden destacar las bases de datos.

      Los datos obtenidos por estaciones meteorológicas interconectadas entre sí (en red), tras un proceso de depuración y validación, son incorporados a una base de datos, posteriormente utilizados en estudios científicos y puestos a disposición del público.

5. Tipos y usos de las instalaciones fotovoltaicas

      La mayoría de las instalaciones fotovoltaicas fueron concebidas como sistemas de generación eléctrica para zonas donde no llegaba la corriente eléctrica convencional o era muy cara su instalación. Estas estaciones se conocen como “estaciones aisladas de red”.

      Sin embargo, las denominadas “instalaciones conectadas a la red de distribución” han desarrollado una importante evolución, debida fundamentalmente al abaratamiento de los componentes que constituyen las instalaciones fotovoltaicas y al aumento de la fiabilidad de estos sistemas.

       Recuerde

      La luz del sol se puede convertir directamente en electricidad, usando el efecto fotoeléctrico y mediante las denominadas células fotovoltaicas.

      5.1. Funcionamiento y configuración de una instalación solar fotovoltaica aislada

      Estos sistemas carecen de conexión a la red eléctrica convencional, siendo su instalación más común en instalaciones domésticas de alumbrado, bombeo y telecomunicaciones. Dentro de estos sistemas, se pueden identificar dos bloques fundamentales: acumulación y conexión directa.

       Sistemas de acumulación

      Los sistemas de acumulación son los que están conectados a baterías que permiten el suministro eléctrico en periodos de escaso aprovechamiento de la radiación solar.

      Dependiendo del consumo al que estén conectados, se pueden clasificar en:

      1 Corriente alterna (CA).

      2 Corriente continua (CC).

      3 CC/CA.

       Sistemas directos

      Estos sistemas no disponen de baterías, por lo que solo se obtendrá energía eléctrica en los periodos en los que se disponga de radiación solar. Estos sistemas son utilizados en aplicaciones donde no es importante la interrupción o variación del suministro eléctrico.

       Aplicaciones

      Existen multitud de aplicaciones para las que se pueden hacer uso de sistemas e instalaciones fotovoltaicas aisladas. A continuación, se explican los más habituales.

       Electrificación de viviendas

      Es la utilización más habitual, sobre todo en viviendas alejadas de la red eléctrica convencional. Antes de diseñar una instalación fotovoltaica, es muy importante conocer las necesidades de consumo para las que esté destinada dicha instalación, y así evitar posibles errores de dimensionamiento.

       Definición

       Inversor

      Los paneles solares fotovoltaicos producen CC a partir de radiación solar. En las instalaciones de viviendas existen muchos elementos que funcionan con CA, por lo que se hace necesaria la utilización de un componente que convierta la CC en CA para alimentar estos dispositivos. Este elemento se denomina inversor.

       Regulador

      El regulador de una instalación fotovoltaica es el dispositivo que controla la carga de la batería (evitar que a plena capacidad siga recibiendo corriente), y descarga de la misma (evitar que, una vez agotada, siga suministrando electricidad).

       Instalaciones domésticas centralizadas y descentralizadas

      En las instalaciones domésticas descentralizadas, cada vivienda está alimentada por un generador; mientras que en las centralizadas, un único generador fotovoltaico suministra electricidad a un grupo de viviendas. Las imágenes siguientes muestran un esquema de una instalación centralizada (abajo) y descentralizada (página siguiente).

       Sistemas de bombeo

      La alimentación de sistemas de bombeo es otra aplicación muy común de las instalaciones fotovoltaicas aisladas de red. El consumo se puede solicitar en bombas de CC o CA y, según la aplicación, se pueden usar baterías.

       Nota

      Los paneles solares generan electricidad en forma de corriente continua. Para transformar esta en alterna se utilizan los inversores.

       Aplicación práctica

       En la siguiente imagen se puede ver el esquema de una instalación fotovoltaica aislada que alimenta a una bomba o motor (5). Comente los elementos que aparecen.