ITVH

Alumno: Arturo Ruiz Torres

Profesor: Justino Solís Hernández

Materia: Desarrollo Sustentable

Práctica 2: celdas fotovoltaicas

Índice:

Concepto de energía limpia Tipos de energía limpia Uso y aplicación de celdas fotovoltaicas. Arranque de una

bomba sumergible Anexos Conclusión

Concepto de energía limpia

La energía limpia es un sistema de producción de energía conexclusión de cualquier contaminación o la gestión mediante laque nos deshacemos de todos los residuos peligrosos paranuestro planeta. Las energías limpias son, entonces, aquellasque no generan residuos.La energía limpia es, entonces, una energía en plenodesarrollo en vista de nuestra preocupación actual por lapreservación del medio ambiente y por la crisisde energías agotables como el gas o el petróleo.Hay que diferenciar la energía limpia de las fuentesde energía renovables: la recuperación de esta energía noimplica, forzosamente, la eliminación de los residuos.La energía limpia utiliza fuentes naturales tales como elviento y el agua.Las fuentes de energía limpia más comúnmente utilizadas sonla energía geotérmica, que utiliza el calor interno denuestro planeta, la energía eólica, la energía hidroeléctricay la energía solar, frecuentemente utilizada paracalentadores solares de agua.La energía limpia es un sistema de producción de energía conexclusión de cualquier contaminación o la gestión mediante laque nos deshacemos de todos los residuos peligrosos paranuestro planeta. Las energías limpias son, entonces, aquellasque no generan residuos.La energía limpia es, entonces, una energía en plenodesarrollo en vista de nuestra preocupación actual por la

preservación del medio ambiente y por la crisisde energías agotables como el gas o el petróleo.Hay que diferenciar la energía limpia de las fuentesde energía renovables: la recuperación de esta energía noimplica, forzosamente, la eliminación de los residuos.La energía limpia utiliza fuentes naturales tales como elviento y el agua.Las fuentes de energía limpia más comúnmente utilizadas sonla energía geotérmica, que utiliza el calor interno denuestro planeta, la energía eólica, la energía hidroeléctricay la energía solar, frecuentemente utilizada paracalentadores solares de agua.Para cerrar el círculo podemos decir, entonces, que síexisten las energías limpias y que son, además de aquellasque no generan residuos, un sinónimo de fuentes energéticasque respetan el medio ambiente.

Tipos de energía limpia:Estas son algunas de las principales energías limpias denuestro planeta. Nótese que todas ellas están relacionadas encierto modo con los principales 4 elementos: el aire (viento,energía eólica), el agua (energía hidráulica/hidroeléctrica),el fuego (sol, energía solar) y la tierra (energíageotérmica).Energía eólica: La energía eólica produce energía,principalmente eléctrica, a partir del viento a través deaerogeneradores. Estos generadores provocan un movimiento enunas turbinas que son las que producen energía eléctrica.Actualmente alrededor del 5% del consumo eléctrico mundial seproduce en centrales eólicas (en España el porcentaje sube

hasta el 20%). También se extiende cada vez más el uso de laenergía eólica marina.Energía hidráulica/hidroeléctrica: Produce energía gracias alagua, aprovechando la energía cinética de mareas ocorrientes. Este tipo de energía lleva siglos produciéndose,primero a pequeñas escalas con molinos de agua, ahora engrandes proporciones gracias a las centrales hidroeléctricas.Energía solar: Es la que proviene de la radiación del sol. Laenergía solar puede aprovecharse de diferentes maneras: paraproducir calor, para calentar agua, para producirelectricidad… La energía solar es una energía renovable ytotalmente limpia. Las tasas e impuestos por poner panelessolares son enormes debido a la presión de las eléctricas,que ven en la energía solar un gran enemigo para su felizoligopolio. Pero, ¿sabes que puedes construir tuspropios paneles solares caseros?Energía geotérmica: Se produce a través de la extracción decalor del interior de la tierra. Se puede extraer el calor delos fluidos o de yacimientos en seco (magma). La temperaturaaumenta a medida que nos acercamos al interior de la Tierra,por lo que dependiendo de la profundidad de extracción seobtendrá más o menos energía. Así, se puede conseguir energíadesde para poner un suelo radiante hasta para poner unaplanta eléctrica, pasando por una balneario.

Uso y aplicación de celdas fotovoltaicas. Arranquede una bomba sumergible

Celdas fotovoltaicas:Las Celdas Fotovoltaicas, son sistemas fotovoltaicos queconvierten directamente parte de la luz solar enelectricidad. Algunos materiales presentan una propiedadconocida como efecto fotoeléctrico en su forma más simple,estos maetriales se compone de un ánodo y un cátodorecubierto de un material fotosensible. La luz que incidesobre el cátodo libera electrones que son atraídos hacia elánodo, de carga positiva, originando un flujo de corrienteproporcional a la intensidad de la radiación, que hace queabsorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando estoselectrones libres son capturados, el resultado es unacorriente eléctrica que puede ser utilizada comoelectricidad. Las celdas fotovoltaicas se fabricanprincipalmente de silicio (el segundo elemento más abundanteen la corteza terrestre). Actualmente, existen celdasfotovoltaicas, por ejemplo, en nuestras calculadoras solaresasí como en los cohetes espaciales.

Durante gran parte de los años ochenta y de principios de losaños noventa el mayor mercado para los paneles solares estabaen las fuentes de alimentación para áreas remotas y algunosproductos de consumo (relojes, juguetes y calculadoras). Sinembargo a medidos de los años noventa fue lanzado unimportante esfuerzo para desarrollar paneles solaresintegrados en la construcción de edificios para serconectados a la red. El tejado fotovoltaico actualmente estáliderando el desarrollo del mercado en Japón, Europa y losEE.UU. Japón tiene actualmente un programa que apunta aconstruir 70.000 hogares solares, con el cual para el año2010 esperan alcanzar unos 4.820 MW producidos por sistemasfotovoltaicos. En Europa, varios países están apoyando la

construcción de hogares solares, con el Parlamento Europeoproponiendo un esquema 1.000MW. En los EE.UU., presidenteClinton anunció un programa de techos solares, que apuntainstalar paneles solares en un millón azoteas en Américaantes de 2010.

En Australia y los E.E.U.U., la aparición de los esquemas deenergía verde, que permiten que los clientes elijan opcionesde energía renovable, ha agregado considerable impulso alcrecimiento de la industria. Las granjas solares conectadas ala red se han construido en Australia, Japón, los E.E.U.U. yGrecia.

Bombas de agua accionadas por energía solar

Existen más de 10.000 bombas de agua accionadas por energíasolar en el mundo. Son utilizadas extensamente en granjaspara proveer el agua al ganado. En países en vías dedesarrollo se las utiliza extensivamente para bombear agua depozos y de ríos a las aldeas para consumo doméstico y lairrigación de cultivos. Un típico sistema de bombeo accionadopor energía fotovoltaica consiste en un conjunto de panelesfotovoltaicos que accionan un motor eléctrico, el que impulsala bomba. El agua se bombea de la tierra o afluente a untanque de almacenaje que proporciona una alimentación porgravedad. No es necesario un almacenaje de energía en estossistemas. Los sistemas de bombeo accionados por energía solarse encuentran disponibles en proveedores de equipo agrícola yson una alternativa rentable a los molinos de vientoagrícolas para el abastecimiento de agua en áreas alejadas.

Se puede utilizar celdas fotovoltaicas en una gran variedadde aplicaciones incluyendo:

Productos de consumo tales como relojes, juguetes ycalculadoras

Sistemas de energía de emergencia

Refrigeradores para almacenaje de vacunas y sangre enáreas remotas

Sistemas de la aireación para estanques

Fuentes de alimentación para satélites y los vehículosespaciales

Fuentes de alimentación portátiles para camping y pescar

Bomba Sumergible

La función básica de toda bomba sumergible es la detransportar un fluido. De ahí se sigue que lascaracterísticas de funcionamiento y los medios de acciónsobre el fluido deben de estar estrechamente relacionados conlas características del fluido en cuestión. La inmensamayoría de las aplicaciones de las bombas es bombear fluidosde ahí la distinción entre bombeo de gases y líquidos. Pordefinición ambos son fluidos con las mismas característicasque afectan al bombeo.

Una bomba sumergible, como indica el nombre es una bomba quese sumerge en un líquido. Las bombas sumergibles contienen unimpulsor sellado a su carcasa que permite bombear el líquidoen el que se encuentran sumergidas hacia el exterior. La

ventaja de este tipo de bomba es que puede proporcionar unafuerza de bombeo significativa pues no depende de la presiónde aire externa para hacer ascender el líquido.

Este tipo de bombas son utilizadas principalmente para elbombeo y extracción de aguas residuales, para extraer el aguade pozos, útiles también para piscinas y estanques.

Tipos de bombas de aguaTeniendo en cuenta los factores y características explicadosanteriormente las bombas de agua se pueden clasificar en lassiguientes familias

Bombas Sumergibles: Útiles para bombear agua de pozos,piscinas, o depósitos de agua. Son eléctricas ya que se

sumergen en el líquido a bombear. Los aspectos másimportantes: Potencia, longitud de la cuerda desuspensión, el caudal máximo litros/hora, longitud delcable de corriente eléctrica, profundidad máxima a la quese pueden sumergir, si son para instalación fija oportable. Otro aspecto si son automáticas o si tienensistema de seguridad de paro en caso de que la bomba sequede sin agua, normalmente tienen una boya flotante ycuando el nivel del agua baja hasta cierto punto la bombapara automáticamente.

Bombas de achique: Sirven para evacuar agua de garajesinundados, piscinas, estanques, etc. Sirven para bombearagua dulce y limpia (no agua salada ni con sólidos comoarena o barro). Dependiendo de la potencia permite bombearmás caudal o menos, el caudal normalmente se calculacuando la bomba está al mismo nivel que el líquido abombear, en caso de que se haya de bombear el líquido auna altura superior el caudal varia en función de ladiferencia de nivel. El precio varia básicamente enfunción de la potencia que puede ir de 200W a 1.600W, elprecio puede variar entre 30€ y 500€. Para más informaciónver sección de bombas de achique.

Motobombas: Funcionan con gasolina o gasoil. Utilizanmotores de 2 o 4 tiempos. Se utilizan en sitios donde nose posee de energía eléctrica ni de generador eléctrico,en este tipo de bombas el precio también varia en funciónde la potencia pero en este caso se mide en CV. Lapotencia puede variar entre 1.5 y 13 CV. El precio de estetipo de bombas suele ser más caro que las anteriores,suelen tener un uso más industrial y obtienen un caudalmáximo superior. Se suelen usar para (extinción deincendios, suministro de hormigoneras, riego poraspersión, transvase de agua, bombeo de agua en pozos,bombeo de aguas residuales, bombear gases y bombearlodos). Para más información visite la sección motobombas.

Bombas Automáticas: Normalmente son bombas eléctricas y suprincipal característica es que permiten programar suencendido y apagado. Las hay desde 100€, es una buena

opción. Ideales para extracción de agua en pozos,depósitos y piscinas.

Bombas Solares: Funcionan con energía solar. Hay de lasmás sencillas para estanques en jardines que van bombeandoel agua hacia arriba, hasta de las más sofisticadas conGPS para orientación al sol, para riego automático.

Anexos:

Conclusión: A través de esta práctica pudimos observar el uso y aplicación de las celdas fotovoltaicas para accionar una bomba de agua sumergible.

Primero se colocaron las celdas en un lugar donde la luz solar les diera directamente, se conectaron a una batería de automóvil con el fin de cargarla de energía, después se le conecto un regulador de energía a la batería para que en estapudiéramos conectar la bomba sumergible dentro del contenedorde agua funcionando correctamente.

Este proceso es muy útil en comunidades rurales y lugares queno tienen fácil acceso al agua potable ya que a través de este se puede llevar el agua de un lugar a otro de forma sencilla desde la tierra o un depósito de agua hacia las personas que lo necesitan, además de ser un proceso que utiliza una energía limpia.

En lo personal me pareció muy bueno e interesante el funcionamiento de las celdas fotovoltaicas ya que son un medio para obtener energía en lugares donde no hay electricidad, y ya a travez de la energía producida gracias alas celdas se puede accioar diferentes aparatos electricos