FACHADA SOLAR
INDICE : pag.
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA 2
SISTEMA GENERADOR FOTOVOLTAICO 2
CARACTERISTICAS DEL SOPORTE 3
SISTEMAS DE CONEXIÓN A RED 4
EJEMPLO DE INSTALACIÓN TEJADO EN CONEXIÓN A RED 5
EJEMPLO DE INSTALACION TEJADO EN CONEXIÓN A RED 6
EJEMPLO DE TEJADO EN INSTALACION AISLADA 7
EJEMPLO DE INSTALACION EN FACHADA VENTILADA 8
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
A pesar de que su uso es aún muy limitado, las energías renovables tienen un enorme potencial como fuente de energía en el futuro. Dentro del conjunto de las energías renovables, la Energía Solar Fotovoltaica aparece como la más viable fuente de energía eléctrica a medio plazo. Entre sus características más destacables están:
Esta energía ha sido ampliamente utilizada en aplicaciones espaciales debido a su alta relación energía generada/peso. En el momento actual, las aplicaciones terrestres de la Energía Solar Fotovoltaica están limitadas a lugares alejados de red eléctrica convencional. Entre ellos, caben destacar por su importancia y volumen los equipos relacionados con las telecomunicaciones (repetidores, radioenclaes, telefonía móvil, etc…), la electrificación rural (tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo) y los sistemas de bombeo de agua. Sin embargo, la vía de entrada más importante en los países desarrollados como consecuencia de los tratados internacionales, entre otros, de reducción de las emisiones de CO2 es el mercado de conexión a red. Dentro de este mercado, potencialmente muy elevado, juega un papel fundamental la integración en los edificios de los sistemas de generación fotovoltaica.
Se estima que durante los próximos 25 años la producción mundial de módulos fotovoltaicos multiplicará por más de 50 sus capacidades actuales. Este crecimiento hará que la Energía Solar Fotovoltaica alcance una notable relevancia dado que aunque su participación en el contexto global de la energía sea todavía escasa, dará servicio a un elevado número de personas.
SISTEMA GENERADOR FOTOVOLTAICO
El efecto fotovoltaico es el fenómeno físico por el cual ciertos materiales (semiconductores) son capaces de convertir directamente la radiación luminosa en energía eléctrica. El dispositivo básico en el cual tiene lugar la conversión es la célula solar. La asociación eléctrica de varios de estos dispositivos encapsulados entre materiales que los protejan de los efectos de la intemperie se conoce como módulo fotovoltaico. Un sistema fotovoltaico está formado por el generador (asociación eléctrica de varios de módulos con la combinación adecuada para obtener la corriente y el voltaje necesarios para una determinada aplicación), el acumulador de energía (baterías, tanque de agua en sistemas de bombeo,… innecesario en sistemas de conexión a red), el acondicionamiento de potencia (reguladores, inversores,…) y las cargas (luminarias, TV, … o la propia red eléctrica convencional en el caso de conexión a red).
El módulo fotovoltaico sobre piezas cerámicas esta formado por la asociación en serie de células solares de silicio monocristalino con 15% de eficiencia. A fin de mantener la estética de integración la interconexión entre ristras se realiza directamente (sin cintas) y de tal forma que los terminales (polos positivo y negativo del circuito y terminal intermedio para diodos de protección) puedan extraerse a través de la pieza cerámica mediante los correspondientes taladros.
El circuito generador así formado se encapsula mediante laminación directa entre la pieza cerámica y la capa frontal de protección. Entre las características deseables del módulo encapsulado a fin de alargar el tiempo de vida están la impermeabilidad al agua y su resistencia a la fatiga térmica y la abrasión. Mientras la película externa ofrece una gran resistencia a la intemperie y la interna buena adhesión al encapsulante, la capa intermedia proporciona el aislamiento eléctrico y estabilidad mecánica. El laminado formado de esta manera ofrece además una baja permeabilidad a la humedad ambiente. En la cara posterior, en la posición donde se sitúan los terminales, está situada una caja estanca donde se sueldan las cintas del circuito, los diodos de protección y los cables para la conexión entre módulos. A fin de evitar que el mal funcionamiento de alguna de las células pueda producir un sobrecalentamiento indeseado que lleve a la destrucción del módulo se han conectado dos diodos de paso entre el punto intermedio del circuito y cada uno de los terminales. En el caso de las piezas de tejado con sólo nueve células se conecta un diodo de paso entre los terminales. Los cables utilizados son de Multi-Contact con conectores homologados para exterior cumpliendo la normativa de seguridad eléctrica Clase II. Adicionalmente, el diseño de dichos conectores impide que un operario inexperto realice una conexión entre módulos inadecuada.
Los parámetros eléctricos medios de los módulos se presentan en la siguiente tabla:
|
Voc (v) |
Isc (A) |
Vmp (V) |
Imp (A) |
Pmp (W) |
|
|
TEJA (9 células) |
5.4 |
3.25 |
4.2 |
2.95 |
12 |
|
FACHADA (36 células) |
21.4 |
3.25 |
16.9 |
2.95 |
50 |
CARACTERÍSTICAS DEL SOPORTE :
El soporte empleado es gres porcelánico con las siguientes características técnicas :
CONDUCTIVIDAD TERMICA : 0.5 –1 kcal. / m.h. ºC.
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA :
ASTM C 483-66 "Standard test method for electrical resistance of Conductive ceramic tile".
Resistencia eléctrica ( M W ) : > 999
DILATACIÓN TERMICA LINEAL :
< 6.7 x10-6 ºK-1
EXPANSION POR HUMEDAD :
< 0.1 mm / m
RESISTENCIA A LA HELADA :
TOTALMENTE RESISTENTE
ABSORCIÓN DE AGUA :
VALOR MEDIO : 0.1 %
RESISTENCIA A LA FLEXION :
VALOR MEDIO : 48 N / mm2
SISTEMAS DE CONEXIÓN A RED
Fruto de la Conferencia de Kyoto, la Unión Europea se compromete a la reducción entre los años 2008 y 2012 de la emisión de gases de efecto invernadero en un 8% con respecto a los niveles de emisión de 1990. Ello supone aproximadamente una reducción de 600 millones de toneladas equivalentes de CO2 anualmente. En este contexto, uno de sus objetivos es doblar la producción de energía de origen renovables desde el 6% actual hasta el 12% en 2010. Una de las acciones claves para alcanzar estos objetivos es el desarrollo (generalmente a nivel nacional) de programas que primen la generación de electricidad de origen renovable que se inyecte a la red eléctrica convencional.
Así pues, los sistemas fotovoltaicos de conexión a red surgen, por tanto, de los compromisos internacionales adquiridos por algunos países desarrollados para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Es un compromiso, además, que obliga a todos los Estados miembros de la Unión Europea. Aún cuando programas similares se han venido desarrollando en algunos países europeos durante los últimos cinco años (Suiza, Austria, Holanda y sobre todo Alemania), el programa español surge a partir del Real Decreto 2818/1998 sobre producción de energía eléctrica por instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energía renovables, residuos y cogeneración. Entre las distintas fuentes de energía renovable, la generación fotovoltaica recibe un tratamiento especial recibiendo primas de 60 Pts/KWh (instalaciones con potencia nominal inferior a 5 kW) o 30 Pts/kWh (instalaciones con potencia nominal entre 5 kW y 50 MW). A estas primas hay que añadir las 6 Pts/kWh establecidas como precio de mercado. Es importante resaltar que dichas primas se establecen para el total de la energía eléctrica generada y no únicamente para la sobrante.
Un sistema fotovoltaico conectado a red se compone de un generador fotovoltaico formado por un conjunto de módulos y un inversor. La asociación eléctrica de los módulos se realiza de tal forma que permite obtener los valores de voltaje y corriente adecuados a la entrada al inversor. Éste equipo es el encargado de convertir la corriente continua de entrada e inyectar corriente alterna a la de la red eléctrica teniendo en cuenta la tensión, frecuencia y fase de la misma.
Dentro del campo de los sistemas de conexión a red, la integración en edificios del sistema de generación ha adquirido una importancia muy relevante, no sólo por razones estáticas sino también de reducción de costes.
El sistema aquí presentado ofrece una completa integración arquitectónica al poder combinar , tanto en tejados como en fachadas , piezas con fotocélulas en las orientaciones favorables ( al sur en el hemisferio norte ) , con piezas iguales pero sin fotocélulas en las zonas de fachada o tejado con poca irradiación solar.
SISTEMA DESARROLLADO POR :
PAMESA ---------- ISOFOTÓN ---------- FRITTA, S.L.
(PATENTADO)