POTENCIA
ELECTRICA EN UN
PANEL
SOLAR FOTOVOLTAICO
Geraldin
Ule Duque
Juan
Camilo Murcia Arias
Norberto
Lasso Avendaño
Laboratorio
de electromagnetismo
Mario
Arturo Duarte
Universidad
Surcolombiana
Neiva-Huila
Facultad
de ciencias exactas
Programa
de Física
2014
1. Resumen
2. Marco Teórico
3. Procedimiento
4. Resultado y análisis
5. Conclusiones
6. Bibliografía
1. RESUMEN
Mediante experimentación se
observó, el comportamiento de un panel solar fotovoltaico de 12 voltios, bajo
la presencia de tres distintas irradianzas generadas por una lámpara eléctrica;
de los tres casos de irradianza, en uno de ellos se tuvo un pico con un valor
máximo de potencia de 0.08374 Watt con una resistencia de 1341 ohm.
2. MARCO
TEORICO
- Irradiación
Término que se usa para
determinar la cantidad de energía que se capta en un área y tiempo, la cantidad
de radiación solar que cae en una superficie terrestre.
"La irradianza es la magnitud utilizada para describir la potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de radiación electromagnética
No hay un valor único de
Irradiancia debido a que la distancia Tierra-Sol no es constante además que la
Radiación Solar disminuye o aumenta con la distancia a través de la Ley del
Universo y la trayectoria elíptica Tierra-Sol.
Irradiancia es la Potencia de la
radiación incidente sobre una superficie por lo que la Unidad de la Irradiancia
es igual a kW/m2 .
Nótese la diferencia con el término “Irradiación" que es la Energía por Unidad de Superficie: kWh/m2
- Energía solar
La Energía Solar es aquella energía que se obtiene mediante la captura de la luz y el calor que emite el sol. Esa energía que emana del sol, los seres humanos la podemos convertir en energía útil, es decir, ya sea para calentar algo o bien para producir electricidad, entre las aplicaciones más comunes y relevantes que se realizan con ella.
- Panel solar fotovoltaico.
Una célula fotoeléctrica, también llamada célula, fotocélula o celda fotovoltaica, es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones) mediante el efecto fotovoltaico compuestos de un material que presenta efecto fotoeléctrico: absorben fotones de luz y emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.
La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente (producidas a partir de silicio monocristalino) está alrededor del 11-12%, pero según la tecnología utilizada varía desde el 6% de las células de silicio amorfo hasta el 14-19% de las células de silicio monocristalino.
También existen Las células multicapa, normalmente de Arseniuro de galio, que alcanzan eficiencias del 30%. En laboratorio se ha superado el 42% con nuevos paneles experimentales.
3. PROCEDIMIENTO.
Imagen de la experiencia.
- Se realiza el montaje mostrado en la imagen, y se procede a registrar los distintos valores de la corriente y el voltaje para los tres casos de irradianza.
- Con los valores tomados, se calcula la potencia y la resistencia.
- Con los datos se construye una tabla en Excel.
- De la muestras en la tabla, utilizando Excel, se procede a realizar el respectivo gráfico.
- Luego de obtener las gráficas, se estima un valor apropiado y se analiza los circuitos
- Tabla 1.
En esta tabla se encontró que el valor máximo de la
diferencia de potencial es 11,64 voltios y el valor máximo de la potencia
sucede en 1811 ohm con 0.0508 Watt.
Para esta irradiación la corriente tiende a ser constante
entre 0 y 10 voltios, luego de esto, el voltaje tiende a ser constante mientras
que la corriente decae.
Con esta irradiación la potencia tiene un pico en aproximadamente 2Kohm
de resistencia.
- Tabla 2.
En esta tabla se encontró que el valor máximo de la diferencia de
potencial es 12,06 voltios y el valor máximo de la potencia sucede en 1341 ohm
con 0.08374 Watt.
Para esta irradiación la corriente tiende a ser constante
entre 0 y 10 voltios, luego de esto, el voltaje tiende a ser constante mientras
que la corriente decae.
Con esta irradiación la potencia tiene un pico máximo entre 0 y 5Kohm de
resistencia.
- Tabla 3.
En esta tabla se encontró que el valor máximo de la
diferencia de potencial es 9,58 voltios y el valor máximo de la potencia sucede
en 5623 ohm con 0.009503 Watt.
Para esta irradiación la corriente tiende a ser constante entre 0 y 6
voltios, luego de esto, el voltaje tiende a ser constante mientras que la
corriente decae.
Con esta irradiación la potencia tiene un pico máximo en aproximadamente
5Kohm de resistencia.
5. CONCLUSIONES.
- Un panel solar registra un valor máximo de voltaje cuando la resistencia es máxima.
- Para mantener la potencia de un circuito alimentado con un panel solar en el máximo, se debe utilizar un valor de resistencia determinado, y mantenerlo constante.
- El valor de potencia máximo en un circuito con un panel fotovoltaico al igual que la resistencia necesaria dependen de la irradianza.
6. BIBLIOGRAFIA
http://www.ld-didactic.de/documents/en-US/EXP/P/P4/P4113_e.pdf
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