Central Foltovoltàica

CENTRAL FOTOVOLTÀICA

És una instal·lació en la que es produeix electricitat a partir de la radiació solar, mitjançant panells foltovoltàics, els quals són capaçs de convertir directament la radiació en electricitat. Per tant aquesta instal·lació no fa ús de cap turbina ni alternador.


L'efecte fotovoltàic

El principi físic dels panells és l'efecte foltovoltàic, que consisteix en la conversió d'energia lluminosa en electricitat, fenòmen que es produeix en alguns materials semiconductors.
La cèl·lula fotovoltàica els borns estàn formats per mètal·lics situats en les dues cares del material semiconductor.

FUNCIONAMENT

• La radiació incideix en les cèl·lules fotovoltàiques, que estan fabricades amb un materials semiconductor capaç de produïr un corrent continu a partir de la radiació.
• Les cel·lules fotovoltàiques es conecten en sèrie per obtenir una major tensió, donant lloc als panells fotovoltàics, que a la vegada, es conecten en paral·lel per obtenir un corrent major, donant lloc a les plaques solars.
• Les plaques solars s'orienten automàticament al llarg del dia per obtenir la màxima radiació posible, per cada posició del Sol.
• Mitjançant un sistema de acumuladors elèctrics (bateries), es pot guardar l'exccés de producció elèctrica durant el dia, per poder-se utilitzar durant la nit.
• El corrent continu es converteix en altern mitjançant un grup convertidor, el qual també actua com a transformador, elevant la tensió del corrent, per poder ser transportat a través dels cables distribuïdors amb les menors pèrdues possibles.

VENTATGES

1. Utilitza una font inesgotable d'energia i no contaminant.
2. La conversió d'energia solar a energia elèctrica es realitza directament en els panells fotovoltàics.

INCONVENIENTS

1. Baixa eficiència, tan sols s'aprofita el 20% de l'energia del Sol.
2. S'ha d'establir en llocs amb grans superfícies de terreny.
3. Es necessiten sistemes de captació solars amb components molt cars.

CENTRAL SOLAR TÈRMICA DE COL·LECTOR DISTRIBUÏT

Es caracteritza per un mirall en corv, de forma paravòlica, com element per concentrar la radiació solar sobre una tubería, situada en paral·lel amb la superfície del mirall. Si orientem el mirall cap al Sol, la curvatura parbòlica del mirall fa que tots els raigs del mirall es concentrin en un mateix punt, (en realitat és una línia paral·lela a la superfície del mirall), anomenat focus. En aquesta posició és on es col·loca el líquid conductor que volem escalfar, generalment es oli. El terme col·lector distribuïdor fa referència a que els miralls corvs (col·lectors) estàn distribuïts en fileres, per tal de sumar els seus efectes i aconseguir elevar la temperatura de l'oli fins a valors desitjats.


AVENTATGES DE LES CENTRALS TÈRMIQUES SOLARS

Utilitzen una font d'energia inesgotable i no contaminant.
Mitjançant processos de concentració, es poden arribar a temperatures de 3000ºC, el que suposa la marxa de cicles termo-dinàmics d'alt rendiment.

INCONVENIENTS DE LES CENTRALS TÈRMIQUES SOLARS

Només s'aprofita el 20% de l'energia del Sol.
Condicionant geogràfic, s'han de situar en llocs amb suficient radiació solar.
Per a un millor rendiment, l'increment deuria augmentar considerablement mitjançant sistemes de captació de grans superfícies, però els seus components són excessivament cars.

CENTRAL TERMOSOLAR

Una central termosolar o solar tèrmica és una instal·lació capaç de produïr eenrgia elèctrica a partir de l'energia calorífica produïda per la radiació solar, la qual és utilitzada per produïr aigua calenta, per tal de produïr vapor d'aigua a pressió que fa funcionar una turbina de vapor, que a la vegada fa funcionar un alternador, què és on es produeix l'energia elèctrica.

Hi ha dos tipus de centrals solars tèrmiques:

Les de torre central

Les de col·lector distribuït

La diferència es troba en la forma de concentrar la radiació solar per escalfar el fluïd conductor, que posteriorment transmetrà el seu calor a un circuit d'aigua.

CENTRAL SOLAR TÈRMICA DE TORRE CENTRAL

Es caracteritza per la seva torre, que es situa aproximadament al centre de la planta. La transformació d'energia solar en energia tèrmica es produeix a la caldera, situada a la part superior de la torre. La concentració d'energia solar sobre la caldera es realitza mitjançant uns miralls plans, heliostàts.

FUNCIONAMENT

Els raigs de sol son transmessos per els miralls plans, i concentrats a la part superior de la torre, on es troba la caldera, formada per un conductes a través dels quals circula un fluïd conductor, (generalment oli), que absorveix la calor de la radiació solar. El Sol va canviant de posició al llarg del dia, els miralls s'han d'orientar constantment i de forma precisa, perquè aixís els raigs d Sol es reflexin sempre en el lloc adequat.

• En el generador de vapor es produeix l'intercanvi de calor entre el circuit del fluïd conductor i el circuit d'aigua, frabricant-se vapor d'aigua a pressió.
• El vapor a pressió es transmet sobre els àleps de la turbina de vapor, fent-la girar.
• Després l'aigua torna a passar a estat líquid en el condensador. El condensador pot estar refrigerat per aire o per aigua, però amb cap necessitat d'utilitzar una torre de refrigeració.
• L'eix de la turbina solidari amb un alternador li transmet el seu moviment.
• L'alternador capaç de produir electricitat a partir del moviment.
• El corrent elèctric és elevat per un transformador, per poder ser transportat a través dels cables distribuïdors amb les menors pèrdues possibles.