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Instalaciones Solares Fotovoltaicas: Características y Calculadora solar para instalación aislada.

Instalaciones Solares Fotovoltaicas: Características y Calculadora solar para instalación aislada.

Energía Solar Fotovoltaica : Orientación e Inclinación de los Generadores

En cada instalación solar fotovoltaica hay que estudiar como orientar los Generadores Fotovoltaicos y cual será su inclinación óptima para su montaje :

ORIENTACIÓN :

En España, al encontrarnos en el Hemisferio Norte, los Generadores o Placas Fotovoltaicas deberán orientarse hacia el Sur Geográfico. Por tanto el ángulo de acimut (α) debe ser de 0º, los valores positivos del acimut se orientan hacia el Oeste y los negativos se orientaran hacia el Este. Según algunos estudios, una desviación de ± 15º respecto a la orientación óptima disminuye muy poco la radiación solar captada.

Debido a que en España la Declinación Magnética, diferencia entre el sur geográfico y el sur magnético, varía entre 0,5º y el 3º podemos despreciarla a efectos de cálculos.

Aplicación Web : Cálculo de Instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas

Aplicación Web : Cálculo de Instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas

Cálculo Básico de Instalaciones Solares
Fotovoltaicas Aisladas

Las instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas son aquellas que pueden generar Electricidad sin la necesidad de estar conectadas a la Red Eléctrica. Son de gran utilidad en lugares donde no se tiene acceso a la Red Eléctrica. Para asegurar el suministro cuando los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares no se encuentren generando electricidad, o esta disminuya debido a la Metereología adversa, deberemos instalar baterías de acumulación. Las baterías de acumulación nos garantizarán, durante el periodo de autonomía calculado, el suministro de Electricidad. La principal función de las baterías de acumulación es almacenar la energía sobrante, que no consumimos durante el periodo en que los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares reciben Radiación Solar y generan electricidad.

Las baterías de acumulación almacenan y suministran Electricidad debido a las diferentes reacciones químicas que tiene lugar en el interior de las mismas.

En los Sistemas Híbridos se introduce la posibilidad de incluir también la conexión de un Generador Diésel o Eólico, para que en caso de agotar las batería durante el periodo de autonomía calculado, podamos disponer de Electricidad. Los Generadores Diésel o Eólicos también se pueden utilizar en caso de puntas de consumo, o en caso que los Generadores Fotovoltaicos no reciban la suficiente Radiación Solar.

Las instalaciones Solares Fotovoltaicas para Autoconsumo son aquellas en las que se consume la Electricidad generada a través de los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares, y se utiliza la Red Eléctrica para inyectar los excedentes o para consumir Electricidad en caso de que la Generación propia no sea suficiente.

También podemos optar por no inyectar Electricidad a la Red y almacenar los excedentes de la Instalación Fotovoltaica en nuestras propias Baterías de Acumulación, en este caso solo utilizaríamos la Red Eléctrica para momentos puntuales o puntas de consumo. Otra opción sería inyectar a la Red Eléctrica solo cuando nuestros consumos estén garantizados y contemos con las baterías de acumulación 100% cargadas.

Aplicacion Web - El Factor de Potencia en las instalaciones eléctricas.

Aplicacion Web - El Factor de Potencia en las instalaciones eléctricas.
En este artículo voy a intentar explicar el tema de una forma resumida y que sea entendible para todos los que no tengan conocimientos de electricidad, sin entrar en demasiados tecnicismos.

En un circuito eléctrico nos podemos encontrar básicamente con tres elementos capaces de consumir energía :
  • Resistencias : Son los elementos encargados de ofrecer oposición al paso de la corriente eléctrica. Según la Ley de Ohm I=U/R, la Intensidad (Amperios) en igual al Voltaje (Voltios) dividido por la Resistencia (Ohmios). La energía consumida por las resistencias es transformada en Calor, este fenómeno es conocido como Efecto Joule, y es la única energía que se consume en un circuito eléctrico. 
  • Condensadores : Se trata de elementos capaces de almacenar pequeñas cantidades de energía eléctrica y devolverla al circuito cuando la necesitemos. Los podemos encontrar en instalaciones de lámparas de descarga, como son los tubos fluorescentes.
  • Bobinas : Las Bobinas son necesarias para producir campos magnéticos, pero no producen ningún consumo de energía calorífica. Las bobinas devuelven al generador la energía que utilizan para generar el campo electromagnético capaz de hacer funcionar motores, contactores, lámparas de descarga, reactancias, etc. Aunque a efectos de estudio se considera que su resistencia es igual a cero, no hay que olvidar que estan formadas por conductores de cobre que tienen su propia resistencia.

Conexión Estrella - Triángulo de motores trifásicos.

Conexión Estrella - Triángulo de motores trifásicos.
Los devanados internos de un motor trifásico pueden conectarse en estrella y en triángulo, de esta forma el motor se puede conectar a dos tensiones distintas según el tipo de conexión elegida. El tipo de conexión dependerá de la tensión de línea de la instalación eléctrica a la que pretendamos conectar el motor, por ello el fabricante en la placa de especificaciones del motor deberá indicar las dos tensiones de funcionamiento. Podemos encontrarnos con motores : 
    • 133 / 230 V 
    • 230 / 400 V 
    • 400 / 690 V 
    • 690 / 1200 V 

Energía Solar Fotovoltaica : Tipos de Instalaciones

Energía Solar Fotovoltaica : Tipos de Instalaciones

INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS AISLADAS :

Las instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas son aquellas que pueden generar Electricidad sin la necesidad de estar conectadas a la Red Eléctrica. Son de gran utilidad en lugares donde no se tiene acceso a la Red Eléctrica. Para asegurar el suministro cuando los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares no se encuentren generando electricidad, o esta disminuya debido a la Metereología adversa, deberemos instalar baterías de acumulación. Las baterías de acumulación nos garantizarán, durante el periodo de autonomía calculado, el suministro de Electricidad. La principal función de las baterías de acumulación es almacenar la energía sobrante, que no consumimos durante el periodo en que los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares reciben Radiación Solar y generan electricidad.

Las baterías de acumulación almacenan y suministran Electricidad debido a las diferentes reacciones químicas que tiene lugar en el interior de las mismas.

En los Sistemas Híbridos se introduce la posibilidad de incluir también la conexión de un Generador Diésel o Eólico, para que en caso de agotar las batería durante el periodo de autonomía calculado, podamos disponer de Electricidad. Los Generadores Diésel o Eólicos también se pueden utilizar en caso de puntas de consumo, o en caso que los Generadores Fotovoltaicos no reciban la suficiente Radiación Solar.

INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS CONECTADAS A LA RED ELÉCTRICA :

Las instalaciones Solares Fotovoltaicas conectadas a la Red Eléctrica son aquellas en las que se vende toda la producción a las Compañías Eléctricas y se inyecta a la Red Eléctrica. La generación de Electricidad de estas instalaciones coincide con las horas de más demanda, ya que es durante el día cuando los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares reciben más Radiación Solar.

Los Inversores utilizados en este tipo de instalaciones deben garantizar que no se produzcan perturbaciones a la Red Eléctrica durante la Inyección de la Electridad generada.

Energía Solar Fotovoltaica : Temperatura óptima de funcionamiento de los Paneles Fotovoltaicos

Energía Solar Fotovoltaica : Temperatura óptima de funcionamiento de los Paneles Fotovoltaicos


☀🌡️ La temperatura óptima de funcionamiento de los paneles solares se encuentra entre los 20 y los 25 Grados Celsius. Si superamos las temperaturas antes mencionadas el rendimiento de las placas solares empieza a disminuir, esta disminución vendrá detallada en la ficha del Fabricante del Panel Solar.

💊 Los datos que facilitan los fabricantes están sacados de sus mediciones realizadas en condiciones de medición estándar (STC)

1000 W/m² de Irradiación

25º C de Temperatura de la Célula

1,5 AM de Distribución Espectral

Para calcular las condiciones reales de operación debemos consultar en la ficha del fabricante las siguientes características técnicas.

TONC. Temperatura de Operación de la Célula. Se trata de la temperatura real de las células solares una vez instaladas.

Coeficiente de Temperatura de Potencia. Es el % de pérdida de potencia por cada grado que supere los 25º C. Normalmente suele estar entre -0,43 y -0,47 % ºC

Coeficiente de Temperatura de Voc. Es el % de pérdida de tensión de circuito abierto por cada grado que supere los 25º C. Normalmente suele estar entre -0,33 y -0,34 % ºC

Coeficiente de Temperatura de Vmp. Es el % de pérdida de tensión de máxima potencia por cada grado que supere los 25º C. Normalmente suele estar entre -0,36 y -0,39 % ºC

La Temperatura de trabajo de la célula depende de la temperatura ambiente y de la irradiación, pudiéndose obtener con la siguiente fórmula :

☀🌡️ Tc = Ta + G. ( TONC -20 ) / 800

Tc = Temperatura de trabajo de la célula, en ºC

Ta = Temperatura ambiente, en ºC

G = Irradiancia, en W/m².

TONC = Temperatura de operación nominal de la célula, en ºC



Energía Solar Fotovoltaica : Distancia mínima entre filas de Generadores

Energía Solar Fotovoltaica : Distancia mínima entre filas de Generadores

CALCULO DISTANCIA MÍNIMA

Los propios Generadores o Placas Solares pueden arrojar sombras sobre otros situados en otras filas o disposiciones. En esta aplicación web que he preparado podemos calcular la distancia mínima (d) o (d’) que debe existir entre dos filas, en función de los datos que tengamos disponibles para ello.

Las sombras sobre los Generadores o Paneles Solares tienen como resultado una disminución de la Intensidad de Corriente que generan, pudiendo llegar en algunos casos a anular su funcionamiento.

Esquema Distancias Mínimas Paneles - Instalaciones Solares Fotovoltaicas

Energía Solar Fotovoltaica : Radiación, Irradiancia e Irradiación

Energía Solar Fotovoltaica : Radiación, Irradiancia e Irradiación

El sol es fuente de energía constante, gratuita y renovable. Parte de esta energía llega en forma de radiación electromagnética a la capa exterior de la atmósfera, y lo hace con una Irradiancia aproximada de 1367 W/m² ( Constante Solar ).

LA RADIACIÓN SOLAR :

Es la energía generada por el Sol, a través de reacciones nucleares de fusión, que alcanza la atmósfera terrestre en forma de radiación electromagnética. La Radiación Solar que recibe un Generador o Placa Solar es el resultado de la suma de las distintas Radiaciones existentes, pudiendo variar durante el día o la noche debido a las condiciones existentes en cada momento :

RADIACIÓN DIRECTA : Es la que incide directamente desde el Sol y puede disminuir debido a las nubes. Como veremos en próximos artículos puede producir sombras sobre Generadores o Placas Solares, deberemos estudiarlas para eleminarlas o en su defecto minimizar su aparición.

RADIACIÓN DIFUSA : Es la que se produce debido a la dispersión de los rayos cuando atraviesan la atmósfera. En días nublados puede llegar a valores superiores al 50 %

RADIACIÓN DE ALBEDO O REFLEJADA : Es la producida por la reflexión de la Radiación Solar en los diferentes objetos existentes en la corteza terrestre, su nivel dependerá de la capacidad de los objetos para reflejar la radiación.

Energía Solar Fotovoltaica : Orientación e Inclinación de los Generadores

Energía Solar Fotovoltaica : Orientación e Inclinación de los Generadores

En cada instalación solar fotovoltaica hay que estudiar como orientar los Generadores Fotovoltaicos y cual será su inclinación óptima para su montaje :

ORIENTACIÓN :

En España, al encontrarnos en el Hemisferio Norte, los Generadores o Placas Fotovoltaicas deberán orientarse hacia el Sur Geográfico. Por tanto el ángulo de acimut (α) debe ser de 0º, los valores positivos del acimut se orientan hacia el Oeste y los negativos se orientaran hacia el Este. Según algunos estudios, una desviación de ± 15º respecto a la orientación óptima disminuye muy poco la radiación solar captada.

Debido a que en España la Declinación Magnética, diferencia entre el sur geográfico y el sur magnético, varía entre 0,5º y el 3º podemos despreciarla a efectos de cálculos.

INCLINACIÓN :

La Radiación solar que reciben los Generadores o Placas Solares depende del ángulo que estos tengan respecto a la perpendicular de los rayos del Sol que inciden sobre ellos. Un dato muy importante a tener en cuenta para calcular la inclinación idónea es la Latitud (ɸ), esta mide el ángulo que existe entre un lugar del mundo y el Ecuador ( Medido sobre el Meridiano que pasa por el lugar ). Cuanto más al Norte de España nos encontremos, mayor será su latitud y por lo tanto los Generadores o Placas Solares deberán tener más inclinación.

Un dato importante a tener en cuenta también es que el ángulo de incidencia del Sol varía a lo largo del año. Llegado a este punto, debemos diferenciar entre Instalaciones Solares Fotovoltaicas conectadas a la Red e Instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas.

¿ Qué es el EcoDiseño y la Ecoinnovación ?

¿ Qué es el EcoDiseño y la Ecoinnovación ?
¿ Qué es el EcoDiseño y la Ecoinnovación ?

Todos hemos oído hablar del EcoDiseño, pero ¿Qué es el EcoDiseño? : Este término se emplea para referirnos al proceso de Diseño en el cual se han tenido en cuenta aspectos medioambientales, con el objetivo de reducir o eliminar un impacto negativo del Diseño en el medio ambiente a lo largo de todo su ciclo de vida. Esta técnica está catalogada como preventiva, puesto que trata de anticiparse a los posibles riesgos medioambientales que el Diseño/Servicio puede presentar desde la propia concepción de la idea inicial.

Esquemas de lógica cableada : Arranque e inversión de motores trifásicos

Esquemas de lógica cableada : Arranque e inversión de motores trifásicos


Los devanados internos de un motor trifásico pueden conectarse en estrella y en triángulo, de esta forma el motor se puede conectar a dos tensiones distintas según el tipo de conexión elegida. El tipo de conexión dependerá de la tensión de línea de la instalación eléctrica a la que pretendamos conectar el motor, por ello el fabricante en la placa de especificaciones del motor deberá indicar las dos tensiones de funcionamiento. Podemos encontrarnos con motores :

Inversión de giro de motor trifásico, pasando por paro. Lógica Cableada y Programada.

Inversión de giro de motor trifásico, pasando por paro. Lógica Cableada y Programada.

Para invertir el sentido de giro de un motor trifásico debemos cambiar el orden de conexión de dos de las tres fases que alimentan el motor, de esta forma se consigue invertir el sentido de los campos magnéticos y por consiguiente el sentido de giro del Rotor. 

Esta maniobra se puede realizar por ejemplo de las siguientes formas : 
  • Directamente en la caja de bornes : Si el motor siempre gira en una determinada dirección, se puede realizar la conexión apropiada directamente en la caja de bornes. 
  • Mediante Lógica Cableada : Mediante la utilización de lógica cableada podemos realizar la inversión de giro de forma controlada por medio de contactores, temporizadores y elementos de mando y señalización. Tendremos un circuito de potencia encargado de alimentar al motor y un circuito de mando encargado de realizar las maniobras según el diseño realizado. 
  • Mediante Lógica Programada : Mediante la utilización de lógica programada podemos realizar la inversión de giro de forma controlada por medio de un autómata programable o relé programable, aunque para este tipo de maniobra no incorpora muchas ventajas debido al coste del mismo. En este caso concreto, solo nos ahorraríamos el temporizador. 

Aplicación Web : Cálculo de iluminación según el método de los lúmenes.

Aplicación Web : Cálculo de iluminación según el método de los lúmenes.

Este método es el más utilizado para establecer el número de luminarias necesarias en un local con iluminación uniforme, además sirve para evaluar si el nivel de iluminancia es el adecuado. Los parámetros que definen la calidad de una buena iluminación son : 
  • Nivel de iluminación. 
  • Distribución de luminancias en el campo visual. 
  • Limitación del deslumbramiento. 
  • Modelado : Limitación del contraste de luces y sombras creado por la iluminación. 
  • Color : Color de la luz. 
  • Estética : Selección del tipo de iluminación. 

El método de los Lúmenes también se conoce como Sistema General o Método del Factor de Utilización. Se utiliza para el cálculo de iluminación general y uniforme de un determinado espacio, se obtiene el número de luminarias necesarias y su situación.

Circuito de Fuerza y Circuito de Maniobra en instalaciones automatizadas.

Circuito de Fuerza y Circuito de Maniobra en instalaciones automatizadas.
En ocasiones hemos oído nombrar el circuito de fuerza y el circuito de maniobra cuando nos referimos a instalaciones de automatismos industriales :

Circuitos de Fuerza : Los circuitos de fuerza o potencia son los utilizados para suministrar electricidad a los receptores de la instalación como motores, baterías de condensadores, lámparas, etc. y cuya finalidad persigue convertirla en trabajo útil. Estos circuitos normalmente son alimentados con tensiones de Baja Tensión (BT), normalmente Monofásicas a 230 V. o Trifásicas a 400 V.

Características importantes a la hora de elegir la iluminación

Características importantes a la hora de elegir la iluminación


Índice de Reproducción Cromática (IRC o RA) : Este índice indica el grado de fidelidad de los colores de un elemento, en relación a los colores normalizados comparados con una luz patrón de referencia, cuando se ve iluminado por una fuente luminosa. El índice se expresa en un porcentaje de %, la luz natural o la incandescente tiene un espectro cromático completo y por ello tiene el máximo IRC o RA (100%). Las lámparas de descarga tienen un espectro cromático incompleto y por ello tienden a distorsionar la realidad cromática que percibimos, lo que se refleja en un valor inferior del IRC o RA. Para determinar el valor del Índice existen tablas bajo la norma DIN 6169 que hacen referencia a mediciones y sus rendimientos.

Factores que pueden facilitar o frenar la Digitalización en las empresas

Factores que pueden facilitar o frenar la Digitalización en las empresas

Para lograr un eficaz y eficiente grado de Digitalización debemos tener en cuenta aquellos factores que pueden facilitar la misma y los que pueden convertirse en un freno y con ello dificultarla :

Pueden facilitar la Digitalización : 
  • Las Redes de Banda Ancha : De su capacidad depende la velocidad para comunicarnos y compartir la información. 
  • El Cloud Computing : También conocidos como Servicios en la Nube, nos permiten usar aplicaciones y servicios a través de Internet. 
  • El Internet de las Cosas o IoT : Nos permitirá conectar los objetos de uso cotidiano a través de Internet, se trata de conectar el mundo digital con el mundo real. Se busca transformar los productos en servicios, esto nos llevaría a la Industria 4.0. 
  • El Big Data : La automatización se fundamenta en el funcionamiento autónomo de las máquinas, con la menor intervención de las personas. En este proceso se utilizan multitud de dispositivos que proveen de información a las unidades de procesamiento (Autómatas, PLC, PC, etc.), que son las encargadas de ejecutar los procesos según su programación establecida. Esto genera una importante cantidad de datos que convenientemente tratados, mediante algoritmos, pueden convertirse en una fuente muy importante de conocimiento que se puede aplicar en distintos campos. 
  • Robots : El abaratamiento de los Robots, que en algunos casos pueden ser amortizados en 1'5 años, hace que sean una buena inversión de futuro. Los Robots mejoran la productividad y la calidad de los productos, reduciendo con ello los costes de producción. Aunque tradicionalmente los robots se han instalado en celdas cerradas, por motivos de seguridad, las nuevas generaciones de Robots Colaborativos incorporan importantes medidas de seguridad para que puedan ser utilizados en ambientes junto a las personas. 
  • Drones : Los Drones cada vez se utilizan en más campos tanto militares como civiles. 
  • Impresoras 3D : Ya es posible imprimir en diferentes tipos de materiales, la distribución de objetos previamente diseñados para que los usuarios los puedan imprimir en sus propias impresoras domésticas es una realidad con las tecnologías existentes. 
  • Inteligencia Artificial y Computación Cognitiva : Se busca que los Sistemas o Máquinas puedan resolver problemas cotidianos por si mismos, sin la intervención de las personas, a través de la aplicación de algoritmos que se asemejen a la inteligencia humana. 
  • Servicios de Ubicación : Las funciones de geolocalización, geomarketing, realida aumentada, etc., necesitan localizar a las personas o cosas para poder ofrecer soluciones personalizas. 

Código de Colores para Resistores o Resistencias

Código de Colores para Resistores o Resistencias

Los Resistores o Resistencias se encargan de controlar las Tensiones y Corrientes de los Circuitos Eléctricos y Electrónicos, aprovechando su valor Óhmico. Estas resistencias son de baja potencia. Su valor resistivo se expresa en Ohmios y su Potencia Límite de disipación de calor en Watios.

Las dos primeras franjas de color de la Izquierda corresponden a los dos primeros dígitos del valor nominal

En componentes de precisión, encontraremos 6 franjas, correpondiendo la tercera franja al tercer dígito del valor nominal

La tercera franja de color indica por cuanto se deben multiplicar los dos primeros dígitos.

La cuarta franja de color indica la tolerancia

La quinta franja de color indica el Coeficiente de Temperatura

 Realiza tus propias comprobaciones, antes de dar por bueno el resultado de esta Aplicación. En caso de detectar algún error, agradecería que dejaran un comentario más abajo. Gracias.

Primer Color
1º Digito

Segundo Color
2º Digito

Tercer Color
Nº Ceros

Cuarto Color
Tolerancia

Quinto Color
Coef. Temperatura

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    Inversión de giro de motor III, con finales de carrera

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    La lógica cableada consiste en el diseño de automatismos mediante la utilización de circuitos cableados, utilizando para ello contactos auxiliares de relés electromecánicos, contactores de potencia, relés temporizados, relés contadores, válvulas óleo-hidráulicas y neumáticas, así como demás elementos según las necesidades demandadas por el cliente. Los circuitos cableados incluyen funciones de mando y control, de señalización, de protección y de potencia. Sin olvidar la correspondiente protección de la instalación mediante sus correspondientes elementos de protección, magnetotérmicos, guardamotores, variadores de frecuencia, fuentes de potencia y diferenciales. Cualquier cambio en la programación de la instalación, pasará por modificar el cableado y los elementos de forma que cumplan las nuevas funciones de mando, protección y potencia. Los automatismos de lógica cableada se suelen emplear en instalaciones pequeñas y en lugares críticos donde la seguridad de personas y máquinas no puede depender de la lógica programada. Aunque hay que señalar que hoy en día, se ha avanzado mucho en este terreno de la seguridad y existen detectores y autómatatas programables especialmente diseñados para controlar la seguridad de las personas.

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