Universidad de Guanajuato. Campus Guanajuato. División de Ciencias Naturales y Exactas. Departamento de Ingeniería Química. Energías enova!les. IQ"#$%%&. 'ro(. )artíne* García )artin +rinidad. E,uipoDarío Domíngue* García. ernando Enri,ue Espinola 'ortilla. /svaldo 0ópe* Negrete. 1ndrea Camac2o. 1*alia 3arai ivera )ata. 'ractica 4- 5'aneles 3olares6.
ec2a de entrega- martes 47 4 7 de noviem!re de 4%$7.
PRÁCTICA: PANELES SOLARES OBJETIVO: El o!jetivo de esta practica es anali*ar la e8ciencia de una celda solar al ser irradiada por un cierto 2a* de lu*9 esto al ser conectada en serie y en paralelo a una (uente de voltaje. 3e o!servara de ,ue manera se o!tiene mayor movimiento de electrones. FUNDAMENTO:
0as celdas (otovoltaicas9 son sistemas (otovoltaicos ,ue convierten directamente parte de la lu* solar en electricidad. 1lgunos materiales presentan una propiedad conocida como e(ecto (otoel:ctrico en su (orma m;s simple9 estos materiales se componen de un ;nodo y un c;todo recu!ierto de un material (otosensi!le. 0a lu* ,ue incide so!re el c;todo li!era electrones ,ue son atraídos 2acia el ;nodo de carga positiva9 originando un . 1ctualmente9 existen celdas (otovoltaicas9 por ejemplo9 en nuestras calculadoras solares9 así tam!i:n como en co2etes espaciales. 0a conversión directa de lu* en electricidad a nivel atómico se llama generación (otovoltaica. 1lgunos materiales presentan una propiedad conocida como e(ecto (otoel:ctrico9 ,ue 2ace ,ue se a!sor!an (otones de lu* y emitan electrones. Cuando se captura a estos electrones li!res emitidos9 el resultado es una corriente el:ctrica ,ue puede ser utili*ada como energía para alimentar circuitos. 0as celdas (otovoltaicas9 llamadas tam!i:n celdas solares9 est;n compuestas de la misma clase de materiales semiconductores ,ue se usan en la industria microelectrónica9 como por ejemplo el silicio.
E(ecto de 1!sorción
0os paneles (otovoltaicos9 en (unción del tipo de c:lula ,ue los (orman9 se dividen enCristalinas •
•
)onocristalinas- se componen de secciones de un ?nico cristal de silicio =3i> =reconoci!les por su (orma circular u octogonal9 donde los 7 lados cortos9 si se puede apreciar en la imagen9 se aprecia ,ue son curvos9 de!ido a ,ue es una c:lula circular recortada>. 'olicristalinas- cuando est;n (ormadas por pe,ue@as partículas cristali*adas.
1mor(as- cuando el silicio no se 2a cristali*ado. 3u e(ectividad es mayor cuanto mayor son los cristales9 pero tam!i:n su peso9 grosor y costo. El rendimiento de las primeras puede alcan*ar el 4%A mientras ,ue el de las ?ltimas puede no llegar al $%A9 sin em!argo su costo y peso es muy in(erior.
DESARROLLO EXPERIMENTAL:
*PROCEDIMIENTO: " 1comodar los 7 di(erentes paneles solares con la orientación m;s adecuada para aprovec2ar la mayor radiación solar posi!le.
" )edir el voltaje y la corriente generada por el panel solar conectamos las puntas del multímetro al ca!le de salida de la celda. Cada panel total est; compuesto por varias celdas solares. " epetir el paso anterior para cada panel cada $B minutos durante $ 2ora. 1l 8nali*ar dic2o periodo de tiempo reali*ar una conexión en serie de dic2os paneles y medir su intensidad y voltaje. " eali*ar a2ora una conexión en paralelo y medir intensidad y voltaje. " Escoger un panel y conectar a :l una !atería9 la cual est; conectada a un inversor =convierte corriente directa en alterna> y conectado a :ste ?ltimo un (oco. 0a energía producida de!e ser su8ciente para encender el (oco. /3E1CIN0as condiciones del clima no nos permitieron o!servar los valores maximos de correinte y voltaje generados por el panel9 ya ,ue el dia esta!a nu!lado. FÓRMULAS A UTILIZAR: *Potencia del panel: P=V ∗ I
*Área del panel: Área base x altura =
*Efciencia del panel: E
[ ]
=
P A Rad
100
DATOS:
Panel
1 2
Área (cm2) $B$%.F &4F4
Área (m2) T (min) %.$B$%F % $B #% 7B % %.&4F4 % $B #%
+ener en cuenta ,ue para conectar los paneles solares en serie es necesario unir la salida positiva de un panel con la entrada negativa del otro y así conectar sucesivamente todas las celdas. 'ara la conexión en paralelo se unen todas las salidas positivas de los paneles de un lado del circuito9 mientras ,ue las salidas negativas del otro. 0a radiación solar reci!ida por los paneles no (ue muc2a puesto ,ue al 8nal de la pr;ctica apenas (ue posi!le encender un (oco con dic2a energía.
CONCLUSIÓN:
3e cumplió el o!jetivo de la pr;ctica9 se o!tuvieron de manera satis(actoria las e8ciencias de los paneles solares9 resultando ser el panel de rollo el m;s e8ciente =mayor a:rea>. 3e compro!ó ,ue el estado de los paneles es importante para su (uncionamientoK lo anterior se compro!ó con un par de celdas pe,ue@as9 una protección y la otra si ella9 se midió el voltaje resultando mayor para la celda con protección. inalmente se compro!ó ,ue un circuito en serie suma los voltajes y la corriente es constanteK por otro lado en circuito en paralelo la corriente es aditiva. 3e 2i*o el armado del circuito completo =panel9 !atería9 inversor9 (oco>9 logrando o!servar el aprovec2amiento de la energía solar mediante la energía luminosa del (oco.