Introducción a la Electricidad Solar - cielva.cl · IntroducciónalaElectricidadSolar Elementos de...
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Relator: Hugo Alarcón Torres
Ingeniero en Electrónica
Introducción a la Electricidad Solar
Texto
Por Favor
…Muchas Gracias
Introducción a la Electricidad Solar
Conceptos Básicos:
Qué se en?ende por:
– Voltaje
– Corriente
– Resistencia
Introducción a la Electricidad Solar
• Primero tenemos que entender la composición del átomo
Introducción a la Electricidad Solar
-‐
-‐
-‐
-‐+
++
+
-‐
-‐
-‐
+++
+
-‐
h+
+
-‐
h+
Protón
Electrón
Hueco
Átomo estabilizado Átomo ionizado posi:vamente
Introducción a la Electricidad Solar
h+ +=
+ + + + + +
-‐
-‐
-‐
-‐+
++
-‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐
= -‐
Si representamos:
+ + + + + +
-‐ -‐-‐
-‐ -‐ -‐
Voltaje = Atracción Corriente = flujo del electrón
Resistencia = Oposición al flujo del electrón
+
Introducción a la Electricidad Solar
• Tipos de voltaje:
• Voltaje Alterno
• Voltaje Con?nuo
Introducción a la Electricidad Solar
Ley de Ohms: V = I * R
Potencia Eléctrica P = V * I
Introducción a la Electricidad Solar
Magnitudes Unidad
Símbolo
Abreviación Voltaje Volt V V
Corriente o Intensidad
Amper
A IResistencia Ohm Ω R
Magnitudes Unidad
Símbolo
Abreviación Potencia WaM W W
• Cálculos Básicos:
Introducción a la Electricidad Solar
Item Cant. Detalle Potencia (W) Corriente o Intensidad (A) Amperes
A) 01 Computador 100 (W) 0,45 (A)
B) 01 Impresora 3 (A) 3 (A)
C) 5 Ampolletas 10(W) c/u 50 (W) 0,22 (A)
D) 1 Plancha 600 (W) 2,7 (A)
TOTAL AMPERES 6,37 (A)
A) P = V * I I =P / V I = 100 / 220 = 0,45 (A)B) = 3 (A)C) P = V * I I =P / V I = 50 / 220 = 0,22 (A)D) P = V * I I =P / V I = 600 / 220 = 2,7 (A)
Introducción a la Electricidad Solar
Cálculos Básicos
Ejemplo: Se necesita un resistor para un calefactor que consume 8 (A) y se conecta a 220 (V)
R = ?
Ley de Ohm dice V= I * R R = V / I = 220 / 8 = 33,9 (Ω)
• Circuito serie
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+_
V = VT = 10(V) = V1 + V2
R1 = 100 (Ω) R2 = 200 (Ω)
Datos y desarrollo
R1 = 100 (Ω)R2 = 200 (Ω)
V = 10(V)
RT = x (Ω) = R1 + R2 =100 + 200 = 300 (Ω) I Total = x (A) = i1 = i2 = VT / RT = 10 / 300 = 0,0333 (A) V1 = R1 * i1 = 100 * 0,0333 = 3,333 (V) V2 = R2 * i2 = 200 * 0,0333 = 6,666 (V)
IT
I1I2IT
Introducción a la Electricidad Solar
+_
R1 = 100 (Ω)R2 = 200 (Ω)
V = 10(V) I1 I2
IT = i1 + i2
V = VT = 10(V) = V1 = V2
Datos y desarrollo
R1 = 100 (Ω)R2 = 200 (Ω)RT = x (Ω) = 66,66 (Ω) I Total = x (A) = i1 + i2 = VT / RT = 10 / 66,66 = 0,15 (A) I1 = V1 / R1 = 10 / 100 = 0,1 (A) I2 = V2 / R2 = 10 / 200 = 0,05 (A)
• Circuito paralelo
Introducción a la Electricidad SolarElementos de Protección Eléctrica
Disyuntor termo magnético
Disyuntor diferencial
Un interruptor diferencial, también llamado disyuntor por corriente diferencial o residual, es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas de corriente alterna, con el fin de proteger a las personas de las derivaciones causadas por faltas de aislamiento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos.
Un interruptor magnetotérmico, interruptor termomagnético o llave térmica, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga.
Disyuntor termomagnético Disyuntor diferencial
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Fase
Fase
Neutro
F N
Introducción a la Electricidad SolarEn toda instalación eléctrica es necesario garantizar la seguridad de las personas queharán uso de ella. Para tal efecto es necesario dotarla de los mecanismos de protección que correspondan.Cuando se trate de instalaciones eléctricas para alimentar muchos aparatos eléctricos, fijos ymóviles; con estructuras susceptibles de deterioro desde el punto de vista eléctrico, es fundamental la protección contra las fallas de aislación que originan la aparición de tensiones por contactos indirectos
Tierra de protección
Introducción a la Electricidad SolarExposición a la corriente eléctrica
El Tester y su Uso (medición de: voltaje, resistencia y continuidad)
Introducción a la Electricidad Solar
Introducción a la Electricidad Solar
El amperímetro de tenazas mide la corriente alterna que pasa por uno de los conductores, ya sea fase o neutro, pero no ambos al mismo tiempo.
Para usar el amperímetro correctamente, debemos presionar el botón lateral, el cual abre las tenazas y luego se introduce en éstas un conductor.
Este sistema es práctico y evita riesgos.
Conductor energizado.En este caso es Fase, pero también se puede medir con neutro, o sea con el conductor de color blanco
El Amperímetro y su Uso (medición de corriente)
Interconexión de elementos en un sistema solar
Introducción a la Electricidad Solar
Introducción a la Electricidad Solar
Primero debemos saber que existe una fórmula, la cual es:
Donde:
t = Tiempo de autonomía.
C = Capacidad de la batería indicada en Amper Hora (AH) por el fabricante.
H = Tipo de horas, indicada por el fabricante . Ej.: Bat 6V, 4AH, 20H, esto quiere decir que la batería puede entregar durante 20 horas , 0,2 amperes, ya que 0,2 * 20 = 4. (si no está impreso en la batería se asume que es de 20 H)
I = Corriente promedio de la carga.
K = Exponente de Peukert:
• 1,1 batería gel.
• 1,3 ácido
• 1,0 batería ideal
Calculando autonomía en Baterías
Ejemplo : Tenemos una batería de gel de 12 V, 4AH, 20H, 2A de consumos con:nuo.
Ingresamos los datos a la fórmula:
Datos:
C = 4 AH; H = 20; I = 2A; K = 1,1
Lo que nos da un resultado de 1,59 horas, o sea una hora y media de autonomía.
Introducción a la Electricidad SolarCalculando autonomía en Baterías
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Vp : Voltaje de pérdida del conductor (V)Lc : Largo del conductor (m)In : Capacidad nominal del elemento de protección (A)Sc : Sección del conductor (mm2)k : Factor del sistema, k1 trifásico, k2 monofásicoῤ : Ro, 0.018 en el Cuk : Monofásico = 2k : Trifásico = 1
Vp = ῤ * Lc * In * k Sc
Voltaje de Pérdida (Vp) en los conductores de Cu
Cálculos en conductores
Introducción a la Electricidad Solar
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El Diodo
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.
El diodo Schottky o diodo de barrera Schottky, llamado así en honor d e l f í s i c o a l e m á n W a l t e r H . S c h o t t k y , e s u n dispositivo semiconductor que proporciona conmutaciones muy rápidas entre los estados de conducción directa e inversa
Elementos del sistema solar
Introducción a la Electricidad Solar
Conexión de diodos en un panel solar
En este caso no permite la retroalimentación entre paneles
Fin
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