domingo, 7 de agosto de 2022

Diagrama de bloques del sistema de alimentación eléctrica híbrida

 El diagrama de bloques del sistema alimentación eléctrica híbrida representa a una instalación donde trabajan interconectados y en conjunto el sistema fotovoltaico autónomo con el sistema de la red de suministro.

Diagrama de bloques del sistema de alimentación eléctrica híbrida

El sistema hibrido lo forman dos sistemas, un sistema fotovoltaico “autónomo” que acumulan energía eléctrica en  unidades de almacenamiento (batería), y  un sistema de suministro eléctrico (red).

Sistema de alimentación eléctrica híbrida

Ofrece la funcionalidad de los dos sistemas.

Se aprovecha la energía solar para produce energía eléctrica para el autoconsumo, la energía adicional se almacena al banco de baterías.

Una vez cargadas las baterías puede exportar energía a la red, la energía almacenada también puede ser utilizada en horas que no tengamos luz solar.

Su capacidad de almacenamiento le permite tener su propia electricidad en caso de falla en la red.

Tablero de prácticas de sistemas fotovoltaicos en el Taller de Fuentes Alternas de Energía del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Los diagramas de bloques son utilizados como estrategias didácticas para guiar a objetivos específicos de aprendizaje.

Esta serie de artículos tienen origen en el curso de Sistemas Fotovoltaicos,  son revisados por mi instructor en las prácticas de taller, el Ingeniero Sergio Elías Reyes Medina del Centro Mexicano Francés del Conalep. 

La especialidad de Fuentes Alternas tiene  formación con sentido social, el compromiso con la sociedad, de utilizar las energias limpias, como la luz solar, el viento y las corrientes de agua.

Taller de Fuentes Alternas de Energía del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Actualmente el plantel Conalep de Gómez Palacio, cuenta con asesores Canadienses, en la especialidad de Fuentes Alternas de Energía.

Donde las nuevas tecnologías son incluidas en sus planes de estudio.

Generador de biogás y biomasa en el Taller de Fuentes Alternas de Energía del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Gracias con el aprecio de siempre al instructor Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez y a la Licenciada Laura Gabriela Guerrero Cano Jefe de Oficina de Formación Técnica.

Enlaces relacionados.

Diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos

Diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo

Diagrama de bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red

viernes, 5 de agosto de 2022

Diagrama de bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red

 El diagrama de bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red, representa a una instalación que tiene 2 fuentes de energía, la luz solar y la red de suministro eléctrico.


Diagrama bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red

El sistema solar ON GRID o en red permite al usuario generar electricidad para su autoconsumo y aportar parte de la energía producida a la distribuidora de electricidad.

La norma mexicana CFEG0100-04 señala las especificaciones para la “interconexión a la red eléctrica de baja tensión de sistemas fotovoltaicos con capacidad hasta 30 KW (kilowatts)”.

Flujo de energía eléctrica en sistema fotovoltaico conectado a la red

4.16 Sistema Fotovoltaico Interconectado a la Red (SFVI)

 “Sistema fotovoltaico de generación eléctrica en el que la energía en corriente directa del GFV es convertida en energía en corriente alterna (c.a.), a la tensión y frecuencia de la red eléctrica y sincronizada con ella.”

Sistema fotovoltaico conectado a la red “ON GRID”

“Al conectarse en paralelo con la red, el SFV contribuye al suministro de la energía demandada a la red.”

“Si existe una carga local en el inmueble, ésta debe ser alimentada por cualquiera de las dos fuentes o por ambas simultáneamente, dependiendo de los valores instantáneos de la carga y de la potencia de salida del SFV.”

Tipo de corriente en el sistema fotovoltaico conectado a la red

“Cualquier superávit de potencia del SFV es inyectado a la red eléctrica y cualquier déficit es demandado a ésta.”

El sistema se diseñó para disminuir el impacto ambiental debido al calentamiento global, y se estima que el retorno de su inversión es de 4 a 6 años.

Sistema fotovoltaico conectado a la red en actividad nocturna

La funcionalidad de sistema fotovoltaico depende de la luz solar, no cuenta con pilas de almacenamiento, si falla el suministro por seguridad también se desconecta el sistema fotovoltaico.

Centro Mexicano Francés del Conalep, Gómez Palacio, Durango.

Los equipos electrónicos se representan en bloques simbólicos, cuando el objetivo específico es el para qué sirve, los conocimientos y la habilidad docente tienen relevancia.    

Fue tema abordado en el curso de Sistemas de Energía Fotovoltaica impartido por en el Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez en Centro Mexicano Francés del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Agradezco a la Lic. Laura Gabriela Guerrero Cano Jefe de Oficina de Formación Técnica, por mi invitación al curso y la oportunidad de convivir con mis compañeros, gracias con el aprecio de siempre.

Enlaces relacionados.

Diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos

Diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo

Diagrama de bloques del sistema de alimentación eléctrica híbrida

martes, 2 de agosto de 2022

Diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo

 Los diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo, representan a una instalación, que tiene solo una fuente de energía primaria la luz solar y que trabaja por si sola con sus propios medios.

Diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo

Los sistemas fotovoltaicos autónomos se utilizan en zonas de difícil acceso, donde no se tiene red eléctrica o resulta costosa una instalación fotovoltaica que también esté conectada a la red eléctrica.

En el artículo de “diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos”, resalte la función del diagrama de bloques con fines educativos.

En él que se utilizan cargas (focos) de 12 voltios de corriente directa.

Diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos

Sin embargo los dispositivos utilizados actualmente, requieren de tensiones de 120 voltios de corriente alterna y 60 ciclos/segundo.

Por lo que es necesario el uso de un convertidor de corriente directa a corriente alterna.

Estos convertidores reciben el nombre técnico de “inversor” (inverter en inglés) alude a cambiar de un tipo de energía a otra.

Inversor para sistemas fotovoltaicos

Por la forma de energía de salida  hay 2 tipos de inversores, de onda sinusoidal pura y onda sinusoidal modificada, estos últimos son más baratos, pero pueden generar ruido no deseado en algunos equipos alimentados.

Tipos de inversor por su onda de salida

El inversor puede localizarse en tres lugares, después de la batería, después del controlador, y añadido en el controlador. 

Ubicación de inversor en un sistema fotovoltaico autónomo

La tercera posibilidad es que el inversor está incluido en el controlador. 

Controlador con inversor en un sistema fotovoltaico autónomo

El controlador con inversor autónomo (Off grid inverter with controller), elimina cableado.


Centro Mexicano Francés del Conalep, Gómez Palacio, Durango.

En equipos electrónicos complejos su representación con bloques permite graduar y guiar contenidos de aprendizajes,   son de utilidad estratégica en grupos con niveles de conocimientos e intereses diversos.

Fue tema abordado en el curso de Sistemas de Energía Fotovoltaica impartido por en el Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez en Centro Mexicano Francés del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Agradezco a la Lic. Laura Gabriela Guerrero Cano Jefe de Oficina de Formación Técnica,  por mi invitación al curso y la oportunidad de convivir con mis compañeros, gracias con el aprecio de siempre.

Enlaces relacionados.

Diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos

Diagrama de bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red

Diagrama de bloques del sistema de alimentación eléctrica híbrida

jueves, 28 de julio de 2022

Diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos

 Los diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos, son  representaciones simple de una instalación,  utilizadas para interpretar la relación que tienen sus componentes.


Diagramas de bloques de sistemas fotovoltaicos

El sistema fotovoltaico autónomo es el más sencillo, ya que tiene como única “fuente primaria”, la luz solar.

Donde el controlador de carga cumpre un protagonismo central, con multiples funciones tales como, el  aprovechar la máxima energia que entrega el panel, regular y mantener la energia de la bateria, controlar su descarga, verificar que los valores son los establecidos, proteger e informar del estado del sistema fotovoltaico.


Diagramas de cableado de sistema fotovoltaico autónomo

Un diagrama de cableado de entrada, podría generarnos la inquietud o la desesperación al tratar de interpretar su operación.

El diagrama de bloques brinda la oportunidad, para que el alumno indagué y encuentre sentido por sí solo, de la función de cada elemento, o de cada proceso del sistema.

Los bloques no incluyen incluyen  datos técnicos.

Solo para fines didácticos cambiare el símbolo del controlador, para resaltando su función de trasferencia de energía, en los procesos del sistema.

a)   Proceso de almacenamiento.

Diagramas de bloques de carga de batería de sistema fotovoltaico

 Los complejos circuitos electrónicos del controlador, con la magia de la imaginación, los veamos solo cómo caminos.

El control de flujo de energía se intuye de manera natural.

b)  Aprovechamiento de la energía en el día.

Algunos controladores tienen la capacidad de independizar la energía de funcionamiento.

Y pueden hacer funcionar el sistema sin hacer uso de la batería en algunas actividades diurnas, reservando la carga de la batería para actividades nocturnas.

Diagramas de bloques de reserva de carga de batería de sistema fotovoltaico
 c) Aprovechamiento de la energía durante la noche.

 

Diagramas de bloques de sistema fotovoltaico en operación nocturna

 La energía almacenada durante el día en la batería, es la fuente de alimentación en actividades nocturnas.

Centro Mexicano Francés del Conalep, Gómez Palacio, Durango

El sistema autónomo nos da la posibilidad de generar y almacenar la electricidad para cuando sea requerida, utiliza la luz solar considerada “limpia e inagotable”.

Las estrategias de enseñanza como la representación con bloques, yel cambio de símbolos fue tema abordado por mis compañeros,  en el curso de Sistemas de Energía Fotovoltaica impartido por en el Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez en Centro Mexicano Francés del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Enlaces relacionados.

Diagramas de bloques del sistema fotovoltaico autónomo

Diagrama de bloques del sistema fotovoltaico conectado a la red

Diagrama de bloques del sistema de alimentación eléctrica híbrida

lunes, 25 de julio de 2022

Diodos en el panel solar

 Los diodos en el panel solar dan dirección de corriente y se utilizan de dos tipos de bloqueo y de derivación.

Diodos en el panel solar

Se cuenta que en 1919 el físico inglés William Henry Eccles le adjudico el nombre de “diodo”, al elemento base de la electrónica actual.

Si bien existen muchos tipos de diodos el nombre “Diodo” no existía como tal, se afirma que lo nombro con 2 vocablos griegos.

Di (dos) y odo (caminos).

Nombre de diodo

Los diodos se fabrican uniendo dos materiales uno tipo N y otro tipo P,

Y de la gran variedad de tipos de diodos sobresale “el rectificador”, que tiene la facultad de permitir el paso de la corriente en una sola dirección.

Diodo Rectificador

En electrónica es empleado para permitir o bloquear el paso de la corriente hacia un elemento.

El diodo es considerado un semiconductor, “semi” hace referencia a la mitad, y en un circuito de corriente alterna medio ciclo conduce y medio no.

Diodo semiconductor

En un módulo solar se utilizan de 2 tipos de diodos, el diodo de bloqueo (Blocking Diode) y el diodo de derivación o de paso (By pass Diode).

El diodo de bloqueo impide que corriente de la batería, salga hacia el panel solar durante el día.

Diodo de bloqueo

Solo hay corriente del panel solar hacia la batería.

Los diodos de derivación (by-pass) en los paneles solares, bajo ciertas condiciones presentan una ruta alternativa de desviación. 

Van colocados en la caja de conexiones.

Caja de conexiones del panel solar

Derivación hace referencia a que van conectados en paralelo.

Conexiones de diodos en derivación

Cuando ocurre un sombreado sobre parte del panel solar, las células sombreadas dejan de generar tensión, y se comportan como una resistencia, hay caídas de tensión y el diodo permite el paso de corriente a través de él.

Función de diodos en derivación

Si bien se genera menos voltaje, el panel no deja de trabajar.

Colorín Colorado este cuento se ha acabado

Esta serie de artículos, contienen conocimientos adquirido en el curso de Sistemas de Energía Fotovoltaica impartido en el Centro Mexicano Francés del Conalep de Gómez Palacio, Durango.

Agradezco la invitación de la Lic. Laura Gabriela Guerrero Cano Jefe de Oficina de formación Técnica, y del instructor Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez, por la oportunidad de convivir con mis compañeros, gracias con el aprecio de siempre.

Enlaces relacionados:

Aparatos de medición para trabajos en sistemas fotovoltaicos

Prueba de voltaje de circuito abierto a panel solar

Prueba de corriente de corto circuito a panel solar

Arreglos básicos de conexiones con paneles solares