Energia fotovoltaica
Arriba Geobiologia Microclima intern Elements estructurals Calefacció Estalvi d'aigua Il·luminació Energia fototèrmica Energia fotovoltaica Electrodomèstics

 

Energia fotovoltaica

Introducció
Cèl·lules fotovoltàiques
Acumuladors de corrent elèctric

Descarregar els arxius instal·ladors del programa SolarApp.exe?

 

Introducció

El corrent elèctric que rebem de la xarxa per cobrir les nostres necessitats s'obté per mitjà de diferents processos agressius al medi: els generadors hidroelèctrics (amb la repercussió que comporta la construcció d'un embassament a l'ecosistema del riu), les centrals termoelèctriques (amb la combustió d'hidrocarburs) i les centrals nuclears (els pitjors, amb els perills i les aplicacions militars dels residus).

Si ens plantegem dur a terme una casa sostenible tard o d’hora contemplarem la possibilitat d’introduir uns generadors d’energia propis. Els més viables a nivell domèstic són, sens dubte, els generadors solars. Aquests mòduls produeixen l’energia a partir de la llum obtinguda del Sol. És un forma neta, silenciosa, gratuïta, i sense manteniments d'obtenir l'energia.

Els generadors solars estan formats per un complex de pannells (que converteixen la llum en corrent elèctric continu), un convertidor (que transforma el corrent elèctric continu en altern) i un sistema de bateries (per acumular l'excedent d'energia a utilitzar quan no hi ha sol).  Aquest mètode ens permet gaudir d’energia elèctrica pròpia, no contaminant i a llarg termini, rendible econòmicament.

Cèl·lules fotovoltaiques

El mòdul fotovoltaic es tracta d'un conjunt de pannells que realitzen l'efecte fotovoltaic, fenomen per el qual els fotons[1]  aplicats sobre determinats materials generen una diferència de voltatge capaç de mantenir un corrent elèctric que pot ser aprofitat o recollit per una posterior utilització.

L'estructura de la placa està constituïda per un conjunt de dispositius formats a partir de materials semi-conductors organitzats en rectangles plans. Elèctricament es troben interconnectats entre si, capacitant el subministrament de forma ininterrompuda del potencial, que al exposar-se a la radiació electromagnètica solar es genera una corrent elèctrica continua; la intensitat de la qual és proporcional a l’àrea total de les cèl·lules que el componen i de la intensitat de la radiació rebuda.

L'alternativa solar al procés fotovoltaic es basa en un complex termodinàmic d'obtenció d'electricitat. Aquest sistema consisteix en la utilització de generadors de tecnologia convencional impulsats per el vapor d'aigua.

El procés requereix altes temperatures que s'obtenen recollint i concentrant la radiació solar, aquesta escalfor fa evaporar l'aigua que dirigida a pressió sobre les turbines dels generadors les posa en moviment, produint energia. Aquest mètode per la seva complexitat no s’aplica en l’ambient domèstic.

 En el seu manteniment no es requereix una atenció especial, però els pannells s'han d'orientar en funció de l'època de l'any a fi d'aconseguir la perpendicularitat entre els raigs de sol del migdia i les plaques, d'aquesta manera s'aprofita millor la radiació. Aquesta funció es pot realitzar manualment o mecànicament amb uns dispositius específics que encareixen el producte. El desplaçament es realitza en comparació a la posició inicial que es determina, a la vegada, en base de la posició dels raigs, durant els equinoccis.

Mes

Angle ideal de les plaques

Gener

+23

Febrer

+18

Març

+7

Abril

-6

Maig

-15

Juny

-22

Juliol

-24

Agost

-23

Setembre

-18

Octubre

-9

Novembre

+14

Desembre

+22

Per la implantació del mòdul fotovoltaic és necessària una inversió econòmica elevada. També es precisa espai per les plaques i una gran quantitat de bateries, si desitgem una certa autonomia per tal d’acumular l’energia generada durant les hores de sol per poder-les usar segons les nostres conveniències. Els acumuladors són cars i precisen manteniments, tot i que no són imprescindibles.

Les seves aplicacions es concentren en la obtenció d’energia elèctrica aplicada a les cases que no es troben connectades a la xarxa i per cobrir els requeriments primaris i de poca potència, en gran quantitat d’edificis.

Avantatges

És un forma neta, silenciosa, gratuïta i sense manteniments, d'obtenir electricitat. Els excedents es poden vendre a la xarxa.

Inconvenients

Precisa d'una instal·lació elevada. Depèn directament de la climatologia, si les circumstàncies són adverses pot requerir energia de suport si no s'han implantat les bateries.

Usos

Les aplicacions més esteses es troben en indrets en què no arriba la xarxa i els usuaris precisen electricitat.

Acumuladors de corrent elèctric

Les bateries són acumuladors de corrent elèctric que apareixen de la necessitat de disposar d’energia elèctrica a qualsevol hora del dia doncs els mètodes d’obtenció d’energia renovables –energia solar i eòlica- només permeten disposar energia en les hores de recepció. En l’energia solar, a les hores de sol i en la eòlica únicament quan hi ha vent. Es crea així una enorme quantitat d’energia que no utilitzem i la dependència de la xarxa elèctrica convencional en hores que els sistemes no funcionen.

Podem evitar el problema introduint bateries que emmagatzemen la energia elèctrica no utilitzada, permeten així alliberar aquesta energia en moments en què els sistemes receptors no funcionin. Podem obtenir així energia elèctrica a qualsevol hora del dia.

Malauradament les bateries domèstiques actuals, són costoses, poc eficients i no permeten l’acumulació d’energia durant llargs períodes de temps. Es podria sinó, emmagatzemar a l’estiu –època de màxima captació d’energia solar– energia elèctrica per usar-la a l’hivern–època de mínima captació d’energia solar–.

A les cases no comunicades a la xarxa les bateries són en tot cas indispensables. A les cases comunicades és perfectament factible la compra d’un sistema de generació propi sense bateries mantenint, tot i així, unes bones prestacions doncs l'energia elèctrica fabricada per els particulars es pot vendre a través de la xarxa. Així, podem vendre l’energia sobrera a la xarxa en hores d’excés de producció, i connectar-nos quan ens en manca.

Les bateries més adequades per emmagatzemar energia elèctrica d’aplicacions fotovoltàiques o eòliques són les bateries de plom estacionàries de placa tubular.

Avantatges

Poden emmagatzemar energia per alliberar-la en qualsevol moment. Llarga duració –de20 a 30 anys–.

Inconvenients

Són costoses, poc eficients i no permeten l’acumulació d’energia durant llargs períodes de temps. L’excés de calor (més de 40ºC) o, un fred exagerat (menys de 0ºC) poden reduir la vida de la bateria.

Usos

Les bateries s’utilitzen per l’acumulació d’electricitat permeten a l’usuari disposar-ne en qualsevol moment.



[1] Fotons: partícules electromagnètiques que ens arriben del sol, són les responsables de la llum i el calor solars.