Eficiencia energética
MODULOS FOTOVOLTAICOS CON DESHUMIFICADOR
Hoy en economía de la energía, os vamos a hablar sobre el nuevo deshumificador de módulos fotovoltaicos que ha desarrollado ABENGOA SOLAR NEW TECHNOLOGIES, S.A
El principio de funcionamiento de la tecnología de concentración fotovoltaica (CPV) consiste en concentrar altos niveles de radiación solar sobre un receptor de un tamaño reducido. Empleando un sistema óptico de mucho menor coste que el del propio material fotosensible, se convierte en una de las principales tecnologías fotovoltaicas para disminuir el coste total de la energía generada.
La mayor parte de los módulos concentradores fotovoltaicos (CPV) en el mercado se basan en una matriz de pequeños concentradores de foco puntual. Consisten en estructuras de tipo cerrado que cuentan en su superficie externa frontal con una serie de lentes. Estas lentes focalizan la luz solar sobre los elementos activos o células. Junto a las células se sitúan componentes de adaptación electrónica: diodos de protección y cableado. El espacio situado entre estos componentes y las lentes está relleno de aire.
Los elementos electrónicos citados son muy sensibles a la humedad y la exposición a ella de forma prolongada podría producir una degradación acelerada, que puede limitar su tiempo de vida. Aunque estos elementos suelen recubrirse con materiales encapsulantes, es muy importante que el recipiente mantenga niveles de humedad bajos.
Para resolver este problema se encuentran muchas soluciones, aunque pocas de ellas aplicadas a módulos de concentración fotovoltaica. Estas soluciones están basadas principalmente en el secado interior del módulo mediante inyección de aire seco. No obstante, en estas soluciones no se evita la entrada de aire húmedo del exterior, puesto que sigue siendo necesario dotar al módulo de una vía de salida para el aire inyectado que evite sobrepresiones que pudieran dañar la propia estructura.
En ese sentido, la empresa de energías renovables especializada en energía solar, ABENGOA SOLAR NEW TECHNOLOGIES, S.A, ha desarrollado un deshumificador de módulos fotovoltaicos. Se trata de un sistema que permite mantener el nivel de humedad en el interior de un módulo de concentración fotovoltaica por debajo de unos límites admisibles.
La invención tiene como objetivo anticiparse al problema, es decir, evitar la entrada de humedad en el módulo de concentración para evitar así los problemas de oxidación y condensación y el gasto energético originado para su eliminación. De la misma forma se pretende que sea un sistema que se autoregenere diariamente y con un consumo diario de energía mínimo.
Para conseguir secar el aire antes de que se introduzca en los módulos de concentración solar, ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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CONVERTIDOR DE FRECUENCIA: DETENCION DE FALLOS EN AEROGENERADORES
Todos sabemos que la eficiencia energética es un pilar fundamental de ahorro de energía y en consecuencia un ahorro económico. La empresa de energías renovables, Gamesa, ha desarrollado un método de detección de fallos en un convertidor de frecuencia acoplado al generador de un aerogenerador y a una red eléctrica.
Os dejamos la explicación de esta nueva invención de Gamesa.
La parte generadora de una red de suministro eléctrico, está constituida por múltiples elementos, que en el caso de un funcionamiento incorrecto pueden causar pérdidas de energía, daño en otros componentes e incluso un fallo de comportamiento de todo el sistema.
Uno de estos elementos, es un condensador de acoplamiento en continua que se conecta en paralelo con el inversor generador y el inversor de red, siendo su tarea desacoplar las partes de alta frecuencia y los picos de tensión entre el generador y la red.
Un comportamiento de fallo de este dispositivo puede causar una pérdida de potencia o daños en otros componentes de la red.
Además, en el caso de que el aislamiento de tierra falle, el propio generador puede ser una fuente significante de pérdida de potencia. Ambas situaciones de fallo pueden significar una pérdida de la producción y un posible daño en otros componentes del convertidor lo que puede suponer grandes pérdidas.
Con la intención de evitar un comportamiento de fallo y detectar los elementos que pueden causarlo, se han desarrollado unos métodos para verificar el correcto funcionamiento de cada dispositivo y revelar errores potenciales. Para ello se realiza una detección de fallos en el condensador de acoplamiento DC y de fallos de aislamiento en el generador del aerogenrador.
En primer lugar, el condensador de acoplamiento DC se carga a tensión nominal (por ejemplo 1050 V), a través de la red inversora. Posteriormente, se deshabilita el inversor de red y se produce una descarga de la carga del condensador de acoplamiento DC, siendo el tiempo de descarga monitorizado.
En el caso de que el tiempo de descarga sea menor que el que se tenía al principio de uso, esto significa que el condensador está próximo al final de su ciclo de vida y por lo tanto es conveniente sustituirlo.
Para la detección de un fallo en el aislamiento del generador se carga el condensador de acoplamiento a tensión nominal y una vez el condensador de acoplamiento DC está cargado se deshabilita el inversor de red ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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CIMENTACION DE AEROGENERADORES EN EL AGUA
Para la producción de energía eléctrica mediante aprovechamiento del viento, esto es, energía eólica, es conocida la utilización de aerogeneradores situados en el agua, en donde se obtienen unos regímenes de viento mayores que en tierra, debido a la escasa rugosidad de la superficie del agua, además de disponer de grandes espacios libres para la colocación de los aerogeneradores.
Y en este sentido, Manuel Torres Martínez, ha desarrollado una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático y un método de fabricación de dicha cimentación.
Esta invención está relacionada con la instalación de aerogeneradores en lechos acuáticos, proponiendo para tal fin una base de cimentación realizada con unas características estructurales que facilitan la construcción en instalaciones portuarias, para el transporte hasta el lugar de instalación y el fondeo en dicho lugar mediante un vehículo acuático.
Una condición de los aerogeneradores de este tipo, es que deben ser anclados de forma conveniente en el fondo acuático, para asegurar la instalación de una manera estable, siendo conocida para ello la utilización de cimentaciones formadas por un gran bloque de hormigón, el cual se fondea y asienta en el lugar de instalación, para disponer después sobre él el aerogenerador correspondiente.
Dichas cimentaciones se construyen habitualmente en lugares portuarios o zonas costeras, desde donde se transportan mediante un vehículo acuático para el fondeo en el lugar de aplicación.
Dadas las dimensiones y el peso de esas cimentaciones, su fabricación resulta muy costosa y se requieren para la manipulación grúas de gran tonelaje, las cuales tienen que ser transportadas a su vez hasta el lugar de instalación, utilizándose para ello grandes buques, que generalmente son procedentes de la industria del gas o del petróleo, resultando de un costo muy elevado.
Por tanto, Manuel propone una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, con una realización estructural, que facilita la formación constructiva de dicha cimentación en lugar portuario, y el transporte para el fondeo de instalación mediante un vehículo capaz de llevar a la cimentación y depositarla por sí mismo en el fondo acuático.
Esta cimentación, consta de una estructura cónica formada por un conjunto de columnas a modo de generatrices dispuestas entre un núcleo cúspide superior y una zapata anular inferior, constituyéndose el núcleo cúspide superior por un elemento cilíndrico con base superior para el amarre de la torre del aerogenerador a instalar. Y con una base inferior, sobre la cual se amarran las columnas de la estructura cónica mediante elementos roscados, mientras que la zapata inferior, que puede ser circular o poligonal, se constituye por un anillo de hormigón, en el cual quedan embebidos los extremos inferiores de las columnas de la estructura cónica.
En la zapata anular del conjunto estructural se incluyen, no obstante, unos tubos verticales de pilotaje, a través de los cuales es susceptible establecer un anclaje de sujeción mediante pilotes sobre el fondo acuático, cuando las condiciones lo requieren, por ejemplo cuando el lugar de asentamiento es de naturaleza blanda. Además, mediante las columnas de la estructura cónica la cimentación determina además una función de rompehielos.
Sobre el conjunto de las columnas componentes de la estructura cónica se disponen unos anillos periféricos de refuerzo, para evitar el pandeo.
Para el transporte hasta el lugar de instalación, la cimentación así construida se suspende, mediante un cabrestante, de una estructura en forma de “V” invertida dispuesta sobre un vehículo acuático, de forma que ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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MODULO SOLAR FOTOVOLTAICO DE ALTA CONCENTRACION
En relación al post anterior, en el que explicábamos en qué consistía la energía solar fotovoltaica de alta concentración, os dejamos una nueva invención de una empresa pionera en energía solar, Abengoa Solar.
Esta invención se trata de un módulo solar fotovoltaico de alta concentración.
La invención pertenece al campo técnico de los módulos solares fotovoltaicos para el aprovechamiento de la energía solar para la producción de energía eléctrica, concretamente a módulos solares fotovoltaicos de alta concentración, y más concretamente a módulos formados por un parquet de lentes concentradoras Fresnel, un sistema óptico secundario, y células fotovoltaicas de alta eficiencia.
Es un módulo solar fotovoltaico de alta concentración formado por una carcasa que en su interior tiene unos receptores fotovoltaicos fijados a su base, interconectados entre sí, y que de forma preferente, pueden ser desmontables de la base de dicha carcasa. Cada uno de los receptores fotovoltaicos incluye una superficie de receptor sobre la que se dispone al menos una célula fotovoltaica, un diodo de protección, y los respectivos conectores del receptor fotovoltaico.
El módulo, además presenta una pluralidad de lentes concentradoras Fresnel que están dispuestas en la parte superior de la carcasa, en un plano paralelo al de los receptores fotovoltaicos, y cierran la carcasa de forma estanca.
El número de lentes concentradoras Fresnel es igual al número de receptores fotovoltaicos, y cada una de las lentes está dispuesta sobre uno de dichos receptores fotovoltaicos. Además, el módulo fotovoltaico tiene unos elementos ópticos secundarios, dispuesto cada uno de ellos sobre la célula fotovoltaica de cada receptor fotovoltaico. Estos elementos ópticos secundarios, preferentemente tienen forma de pirámide invertida truncada.
La forma de de la carcasa del módulo de la invención permite que exista menos aire interno, por poseer un espacio reducido ya que el aire interior, sometido a las condiciones climáticas de intemperie durante un tiempo prolongado, puede condensarse generando humedad en el interior. El módulo, podrá, además, ser compatible con la instalación de un sistema de des-humidificación que permita mantener la humedad relativa en el interior del módulo a niveles muy bajos, minimizando los efectos que pueda producir la humedad sobre los elementos activos del sistema. Asimismo, la carcasa permite que las lentes Fresnel estén colocadas frontalmente y formando una hilera, para constituir el parquet de lentes deseado.
Esta invención de Abengoa Solar, se refiere a un módulo con un nuevo sistema de aplicación de lentes concentradoras de radiación solar sobre células fotovoltaicas, para el aumento de la capacidad de producción de energía eléctrica de las mismas. Esto se consigue debido a la mayor intensidad de radiación solar recibida por la célula fotovoltaica, al interponer entre ella y los rayos solares una lente concentradora, de mayor superficie que la célula, y un elemento secundario que hace a su vez de concentrador, homogeneizador de flujo y mezclador cromático capaz de aumentar el potencial de radiación proyectado sobre la célula fotovoltaica, mejorando el ángulo de aceptancia, y aumentando, en consecuencia la capacidad de producción de energía eléctrica de dicha célula fotovoltaica.
La carcasa del módulo fotovoltaico, está realizada en inyección de plástico, y tiene integrada en ella una pluralidad de cavidades en su base, cada una de estas cavidades para el alojamiento de un receptor fotovoltaico, y una pluralidad de láminas metálicas necesaria para la interconexión de los receptores fotovoltaicos.
El cierre estanco permite aislar de la intemperie los componentes del módulo, evitando la entrada de agua, polvo u otros elementos a su interior, que podrían degradar el funcionamiento del mismo, garantizando así duraciones del módulo solar superiores a 25 años. ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA DE ALTA CONCENTRACION
La energía solar es considerada frecuentemente como una alternativa renovable a la energía generada por combustible fósil que es utilizada actualmente de modo predominante. El coste, es un factor principal en la determinación del tipo de fuente de energía a utilizar, y puede esperarse de un modo razonable que cuando la energía creada a través de la conversión de potencia solar sea de coste competitivo con la generada por combustibles fósiles, la energía solar alcanzará un uso más amplio.
Los módulos de conversión de energía solar que convierten la luz solar en energía eléctrica emplean típicamente células fotovoltaicas que convierten directamente la energía solar en energía eléctrica. Las células solares fotovoltaicas son dispositivos capaces de transformar la radiación solar en electricidad, de un modo directo. La cantidad de energía creada por la célula está relacionada directamente con la cantidad de energía solar que absorbe la célula, y la cantidad de energía que absorbe la célula es una función tanto del tamaño como del área superficial de ésta, y de la intensidad de la luz solar y la longitud de onda que incide en ella.
La alta concentración fotovoltaica (High Concentration Photovoltaic “HCPV”) es una tecnología incipiente que está empezando a posicionarse como una alternativa de bajo coste para la generación de electricidad.
El alto coste de fabricación de los módulos fotovoltaicos, principalmente el costo de las células, las cuales en su mayoría son importadas de otros países, hacen que los precios de venta sean excesivamente altos.
En términos relativos, la célula fotovoltaica es el componente más costoso de un convertidor de energía solar. Por lo tanto, el incremento de la producción eléctrica del convertidor aumentando el área superficial de las células, puede llegar muy costoso, y se emplean normalmente otros métodos para incrementar la intensidad de la luz solar que incide en la célula. Tales métodos incluyen utilizar lentes concentradoras o espejos para el enfoque de la luz solar sobre la célula.
Para instalar un megavatio pico de módulos fotovoltaicos convencionales se requiere un espacio equivalente a la superficie de un campo de fútbol, es decir, aproximadamente 8000 m2. Por el contrario, en el caso de alta concentración fotovoltaica, la superficie de semiconductor necesaria se reduce a ocho metros cuadrados, lo que demuestra las ventajas económicas de esta tecnología, pues el empleo de espacio para instalaciones o huertos de paneles de módulos solares de alta concentración es mucho menor.
Es importante destacar que las células convencionales fotovoltaicas se fabrican con silicio, por el contrario las que se utilizan en alta concentración, se realizan con elementos de ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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REGULADOR ELECTRONICO PARA AEROGENERADORES
Hoy os dejamos una nueva invención de la empresa Windeco Renovables S.L.U, que trata de mejorar la eficiencia de la producción de energía mediante aerogeneradores, se trata de un regulador electrónico para aerogeneradores.
Un regulador electrónico para aerogeneradores se refiere, a un regulador electrónico para aerogeneradores que convierten la energía eólica del viento en energía eléctrica, siendo la finalidad esencial de este regulador, proporcionar un circuito que evite pérdidas y armónicos debido al amplio rango de tensiones de trabajo.
Un objetivo de este regulador de aerogeneradores, es facilitar dos nuevas entradas de energía que permiten que el circuito regulador tenga como fuente de energía, además de la salida del aerogenerador, la salida de un grupo electrógeno y la salida de un campo fotovoltáico de paneles solares, lo que supone un mayor atractivo comercial y la obtención de una mayor eficiencia en las instalaciones que lo incluyan.
Además, otro objetivo sistema electrónico para aerogeneradores consisten en proporcionar un circuito en el que se puedan efectuar cambios de parametrización de funcionamiento sin necesidad de contacto presencial en la correspondiente instalación, y en facilitar elementos que permitan una adaptación a las condiciones de trabajo del aerogenerador.
También, permite regular parámetros y adecuar tensiones y corrientes eléctricas de trabajo, proporcionadas por el aerogenerador, para optimizar la energía que se lleva a un equipo receptor tal como baterías, inversor de vertido a red u otro, estructurándose en un circuito electrónico cuya entrada se conecta al aerogenerador y cuya salida se conecta al equipo receptor.
El circuito cuenta al menos con una etapa elevadora de potencia boost y con un puente H ondulador que permiten evitar pérdidas y armónicos debidos al amplio rango de tensión de trabajo. Además, el circuito incorpora dos entradas adicionales que permiten llevar energía ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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COCHES ELECTRICOS PERFECCIONADOS
Son muchos los vehículos eléctricos existentes en el mercado, los cuales, pueden funcionar, bien accionados por la energía procedente de un motor convencional de explosión, bien mediante una toma de corriente que proporciona la energía necesaria para impulsar el vehículo, siendo el origen de esta energía la propia red eléctrica general de suministro, o bien mediante la utilización de una célula de combustible, u otras fuentes alternativas como la fotovoltaica.
Si bien, todas las formas descritas plantean inconvenientes en orden a la deficiente capacidad de almacenamiento de energía, los elevados índices de contaminación producida, o la escasa autonomía de que dotan al vehículo, que las incorpora. En los últimos tiempos, la necesidad por preservar un medio ambiente cada vez más deteriorado, crea a través de la irrupción de las energías renovables, una situación propicia para el desarrollo de invenciones como, el vehículo eléctrico perfeccionado, que a partir de una energía liberada por las propias ruedas del mismo al girar en su dinámica de rotación, producen una energía que mediante la incorporación de unos determinados elementos o piezas, que transforman esa energía en energía eléctrica apta para impulsar el vehículo.
Como solución a este problema, Antonia Sempere Navarro, ha desarrollado un coche eléctrico perfeccionado. Este vehículo eléctrico estaría dentro del campo de la industria de las energías renovables o alternativas.
Vehículo eléctrico perfeccionado, el cual, aprovecha la energía producida por el movimiento de rotación de las ruedas, para a través de distintos elementos o piezas, convertir esa energía mecánica en energía eléctrica, capaz de impulsar el vehículo. Éste vehículo, no genera ningún tipo de gas tóxico, o elemento contaminante, pues no intervienen en el proceso de generación de energía eléctrica, ni motores de combustión, ni se generan moléculas de dióxido de carbono, ni el sistema descrito emite ruidos, que causen contaminación acústica.
Así, el vehículo eléctrico incorpora una serie de piezas o elementos, los cuales, son capaces de transformar la energía mecánica generada por el movimiento de giro de las ruedas, en energía eléctrica, ya se trate de vehículos de tracción delantera, trasera o independiente, en este último supuesto se dotará a cada eje de un motor eléctrico.
La energía producida por las ruedas, ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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