Cambiando a energía solar I

Pronto este blog cambiará, la diferencia no será ni en la plantilla ni el tipo de letra ni el autor sino que estaré usando energía solar para alimentar la computadora de donde les escribo.

Tenía antes un generador eólico que en buenas temporadas alcanzaba a cargar un poco las baterías, pero erá sobre todo de "exhibicion" ya que mucha genete interesada en este tipo de energía podía ver más gráficamente su funcionamiento.

Este trabajo será paulatino. En esta primera etapa he cambiado mi sistema de 24 VCD a 12 VCD pues de momento solo tengo un panel para este proyecto. Posteriormente volveré a 24 volts. Estos primeros días estaré cargando las baterías ya que son 2 grandes acumuladores de 206 Ah cada uno, así que le lleva su tiempo cargar esto al panel. Además de ser los días con menor radiación solar del año por la proximidad del solsticio de invierno.

¿De qué están hechos las celdas solares fotoeléctricas?

Han llegado muchas visitas por la búsqueda "panel solar casero", "como fabricar un panel solar", etc. ya lo he mencionado antes y lo reitero, no es posible hacer un módulo fotovoltaico en casa ya que requerimos procesos industriales muy complejos. Pero para seguir aclarnado las dudas de todas estas búsquedas ahondaremos en la fabricación de celdas solares por supuesto a nivel industial.

Los maneriales base de fabricación son lo que clasifica a las celdas solares, estos pueden ser:

• Silicio
• Silicio amorfo
• Silicio monocristalino
• Silicio policristalino
• Diselenuro de indio y cobre
  
• Teluro de cadmio
• Arsenuro de galio

De todos estos materiales sin duda las celdas de silicio son las mas usadas, de las cuales estaremos hablando proximamente.

Mentiras en vendedores de Mercado libre

Bueno pues resulta que me puse a ver que había en mercado libre (antes deremate.com) y busqué energía solar y me encontré con desagradables ofertas en cuento a energía solar se refiere. Y voy a recopilar algunas de ellas para que no se dejen engañar:

• Vendedor ofrece panel solar de 800 Watts. Si hubiera un panel solar de 800 watts de fábrica mediría aproximadamente 4 mts x 4 mts. Imposible más chico. Los más grandes que he visto son como de 220 Watts. Ya que compradores le hacen preguntas acepta que es de 80 watts y que puede entregar 800 watts. Esta medida debe de hacerse en kilowatt hora que es muy distinto.
  
• Garantía de por vida. Falso un panel empieza a perder eficiencia a los 20 años
• Dicen que con este panel puedes mantener funcionando hasta 1 aire acondicionado. Si claro, solo que sea este el aire acondicionado
  
  
  
• Dice que está listo para usarse, totalmente falso. ¿y el controlador?, ¿y el inversor? ¿y el acumulador?

Otro día les platico del que ofrece manuales para hacer módulos solares en casa. Desgraciadamente este tipo de vendedores sin ética ni conocimientos hacen más daño que bien a nuestra industria.

Pero no todo es malo ya que he puesto yo mismo algunas ofertas, por supuesto a los precios y características correctas.

Alumbrado con energía solar

Una de las aplicaciones de la energía solar es la del alumbrado remoto y que se puede poner casi en cualquier lugar, sin embargo hay que hacer unas consideraciones para su uso. En primer lugar el tipo de lámpara podrá determinar la cantidad de iluminación que porporcionará y por supuesto que mientras más luz, más energía requiere.

En seguida las baterías que pueden tener la capacidad de entre 80 y 200 Amperes-hora y que pueden montarse sobre el poste. El control de carga y descarga se conoce como tempocontrolador y funciona encendiendo la salida de corriente cuando ya no se detecta voltaje proveniente del panel solar.

Lámpara suburbana solar en Jala, Nay

Por último el panel solar que oscilará en capacidades entre 80 y 180 Watts según el consumo del aparato. Al final los factores que hay que considerar son:

• Cantidad de luz requerida
• Tiempo de iluminación deseada
• Presupuesto
  

Los inversores

Mucha de la energía renovable que puede obtenerse a pequeña escala ya sea solar o eólica se obtiene en forma de cirriente directa que se almacena en acumuladores para usarse a demanda del usuario. La energía está disponible en forma de corriente directa pero la mayoría de las aplicaciones usan corriente alterna como la de nuestras casas.

La función del inversor es el convertir la corriente directa en corriente alterna que pueda ser aplicada por el usuario. Existen muchos tipos de inversores y de muchas capacidades y claro de muchos precios desde unos cientos de pesos hasta varios miles de dolares, todo dependerá de la capacidad.




La capacidad usualmente está dada en watts. Otro concepto a considerar es el voltaje de operación. Siendo los de 12 volts los más económicos. Los de 24 y 48 volts los más usados en sistemas mdianos y grandes de uso comercial y residencial. Algunos otros modelos se presentan en otros voltajes más especiales.


Por último comentar que de acuerdo al tipo de onda que entregan en corriente alterna es el tipo de inversor que los hay de onda senoidal pura y de onda senoidal modificada.

Estación sismológica alimentada por energía solar

Uno de los usos más frecuentes en energía solar es la de alimentación remota de dispositivos electrónicos como en este caso una estación sismológica del Instituto de Ingeniería de la UNAM.


El panel solar está montado sobre una torre de antena para alcanzar más facilmete el sol. El gabinete inferior contiene tanto las baterías, controlador como el equipo en cuestión a alimentar.

Esta estación sismológica se encuentra en El Parque Ecológico Las Peñas en Zapotlán el Grande y es parte de la red que monitorea tanto los sismos como la actividad del Volcán de Colima.

Balance Octubre 2007

Este mes abrí el blog y creo que ha tenido un buen afluente de visitantes que espero vaya creciendo con el tiempo. Las dos encuenstas que he realizado han demostrado que la energía solar es la que tiene más interés sobre la eólica, hidráulica y biomasa. Para considerar sin dejar de aportar artículos para todas las formas de energía renovable.

Por otro lado la encuesta de la segunda quincena nos arroja los siguientes resultados: 10 votos (ojalá votaran todos los visitantes) de los cuales 8 calientan su agua con gas, 1 con electricidad y otro no la calienta y un triste cero para el calentamiento solar. Ojalá y esto cambie con el tiempo.


El mayor aporte de visitas por enlaces lo ha hecho mi otro blog. Y por búsquedas la cadena "que es renovable" fue la más consultada con 18 enlaces.

Lo mejor de un blog para el autor es cuando le ponen comentarios, solo hemos recibido dos. Espero recibir más contribuciones de los lectores.

Vampiros electrónicos. El cargador del celular

Los vampiros electrónicos son aquellos aparatos que siguen consumiento energía aunque no esten en uso. Hoy les vamos a presentar a uno de ellos: El cargador del celular.

Uno pudiera pensar que realmente no es mucho gasto el dejar el cargador conectado incluso cuando no está cargando el celular y efectivamente no es mucha carga pues hemos hecho la prueba con un cargador de un típico celular Nokia (foto) sin conectar desde luego el celular.


Después de medir la corriente que consume llegué a la conclusión de que un cargador conectado permanentemente consume 0.036 kilowatt-hora al mes y 0.43 kWh anuales. Un costo de $0.26 pesos anuales (sin subsidio). Realmente no es mucho, el problema es si lo multiplicamos, Si consideramos a Mexico con 50 millones de celulares (cifra sobrepasada en el 2006) y que el 2% de estos celulares dejen su cargador permanentemente conectado, entonces tendremos 433,620 kWh desperdiciados, lo suficiente para alimentar 3,075 casas durante un mes. Ahora que lo sabes ¿que vas a hacer?

Tarifas eléctricas Estados Unidos y México. (Sector doméstico)

¿Qué tan diferentes son las tarifas entre ambos países? pues bien les platico de las tarifas residenciales. Es importante hacer notar que son montos promedio ya que en diferentes zonas de los países hay diferentes tarifas que incluso varían con las estaciones del año.

En 1999 Las tarifas en México fueron de USD$ 5.15/kWh mientras que en Estados Unidos fueron de USD$ 8.16/kWh, notablemente más bajo en México que en USA.


En el 2006 la electricidad residencial sigue siendo más barata en México que en Estados Unidos: USD$ 9.03 /kWh contra USD$ 10.4/kWh en USA. Un diferencial menor que en 1999 pero aun asi es más barata puesto que nuestra electricidad está subsidiada que de lo contrario sería una tarifa mucho más alta.

Mientras que en esos 7 años la electricidad residencial en Mexico aumentó un 75% en Estaos Unidos fue del 27%. No se ve un futuro favorable en cuanto a nuestras tarifas. En otra ocasión hablaremos del sector comercial e industrial. ¿Qué opinas?

La escala de Beaufort

La energía eólica es sumamente eficiente, incluso más que la solar sin embargo todo está sujeto a las condiciones del viento. Por ello como una simple guía para saber tu potencial de energía eólica te presentamos la escala de viento de Beaufort.

Haz click en la tabla para verla a escala completa

Esta es un a escala para medir la velocidad del viento desarrollada por Sir Francis Beaufort en 1805 para tratar de estandarizar la velocidad del viento de acuerdo a los efectos visibles en tierra o en el mar.

Junto con el siguiente dato, la mayoría de los generadores comienzan a arrancar a los 11 km/h hasta lograr un máximo de generación a los 40 km/h variando de acuerdo al modelo y fabricante. A partir de ahi comienza a disminuir la eficiencia de generación. En la tabla encontrarás en verde las velocidades donde mejor funciona un generador eólico pequeño.

Por supuesto que esto es solo un dato de referencia, lo mejor es que alguien calificado vea el caso de cada uno a ver si es factible instalar un generador ya que hay otros factores que considerar.

Acumuladores para energía renovable

En el uso de sistemas de energía renovables, en muchos casos hay que mantener la energía almacenada para su uso posterior. En esta parte entran acumuladores para sistemas de energía renovable que son los denominados de ciclo profundo.


Estos acumuladores de ciclo profundo son diferentes a los automotrices ya que estos últimos están diseñados para brindar una gran cantidad de corriente en muy poco tiempo (el arranque) y los acumuladores de ciclo profundo están hechos para ofrecer cantidades moderadas de corriente por periodos prolongados.

Es cierto que pueden usarse acumuladores automotrices en estos sistemas pero su vida útil es mucho menor que la de los de ciclo profundo.

¿Qué es el biodiesel?

Oficialmente la ASTM define al biodiesel como el éster monoalquílico de cadena larga de ácidos grasos derivados de recursos renovables, como por ejemplo aceites vegetales o grasas animales para utilizarlos en motores diesel.
En palabras más sencillas es un diesel obtenido a partir principlamente del aceite. El biodiesel se obtiene a partir del proceso de transesterificación que es la combinación del aeite con un alcohol y un alcali. Generalmente son metanol y sosa caústica. Por decantación luego se obtiene el biodisel y glicerol como subproducto.

El biodiesel se puede utilizar en cualquier motor diesel sin ninguna modificación mayor.

Energía eólica en Jalisco

En Jalisco es muy pequeño el uso de de energías renovables como la solar y más la energía eólica. Tenemos en Jalisco muchos lugares con un gran potencial para generación de energía tanto para uso residencial como agricola.


En el interior del estado tenemos noticias de generadores eólicos en la costa pero todavia no confirmadas. En la rivera de Chapala existe 1 generador de 3 kW, esperamos pronto conocer de nuevos generadores en el interior del estado.

En la zona metropolitana conocemos de 3 residencias con energía eólica instalada. Dos en Zapopan y una mas en Guadalajara, desde donde escribo este artículo y alimenta esta computadora.


Esperamos pronto tener más noticias de nuevos generadores eólicos en nuestro estado ¿Conoces alguno que no hayamos listado? Gracias por tus comentarios

El primer generador eólico

Fue en 1887 en Cleveland cuando Charles F. Brush inventó y constuyó el primer aerogenerador y no fue un pequeño proyecto sino una gran turbina con un rotor de 17 metros y 144 palas, muy parecido a los molinos de viento para bombeo de agua.



Este generador fue erigido en los terrenos de la casa de Brush y entregaba 12 kilowatts que almacenaba en baterías (como los sistemas modernos). Este generador alimentó por 12 años su mansión. Ni la mansión ni el molino existen en la actualidad pero su recuerdo nos sirve para confirmar lo visionario de este hombre cuyas ideas las consideramos modernas 210 años después.

Los principios de este generador permanecieron sin cambios hasta la introducción de la electrónica de potencia en la década de los 80's. Estas turbinas tipo "Rosa de vientos" no son particularmente eficientes pero fue un invento notable

Revisando la instalación electrica

Muchas veces conocemos de usuarios que quieren bajar el consumo de su recibo de la electricidad, y creemos que el primer paso es por ahorrar con lo que ya se tiene. Por ello el primer paso es la revisión de la instalación eléctrica. Para ello hay que seguir los siguientes pasos.

1. Desconectar todos los aparatos de sus enchufes.
2. Agegurarse de que no hay ninguna luz prendida.
3. Examinar que el medidor de la luz no se mueva.

Si este se mueve significa que hay una falla en la instalación y que algo está haciendo tierra por una mala conexión y se está consumiendo energía que no se utiliza.

También puede hacer está revisión después de un día muy lluvioso para asegurarse que la humedad tampoco genera consumos especialmente en las instalaciones expuestas a la intemperie.

Sanyo logra 22% de eficiencia fotovoltáica

El fabricante japonés Sanyo logró en labortorio una eficiencia de 22% para una celda solar para una celda solar en tamaño práctico (100 cm2 o más) con celdas de silicio. El record anterior era de 21.8%.

Estos avances están de la mano por buscar la fabricación de celdas más eficientes y de menores costos de fabricación. Actualmente la eficiencia de las celdas que Sanyo comercializa están entre el 18.4% y 19.3% pero el mismo fabricante espera poder con estas investigaciones lograr celdas más eficientes en el mercado para el 2010.

Actulamente Sanyo tiene un plan de inversión de 40 billones de yenes para incrementar su capacidad de producción a 600MW par el 2010

El mito de fabricar paneles solares

Ocasionalmente hemos visto en internet algunas personas que ofertan documentos para fabricar módulos fotovoltáicos y que prometen hacer grandes ahorros y desconectarse de la red.


Pero la realidad es esta. Los paneles solares de hacen con tecnología de punta, en cuartos limpios, altas temperaturas y procesos muy puros en los que están implicados silicio, boro y fósforo. Sin embargo hay un poco (muy poco) de verdad en esto ya que si hay un método casero para hacer una celda fotovoltáica que puede producir 50 microamperes.

Para producir la suficiente energía para prender el foco de una linterna se necesitarían algunos métros cuadrados de este y muchísima más energía para fabricarlos que lo que pudieran producir en toda su vida útil. Iluminar una casa sería como querer jalar una carreta con hormigas, teoricamente se puede hacer pero prácticamente no.

En otra ocasión les enseñaremos a fabricar este panel solar casero. Agradecemos que dejer tu opinión. No necesitas estar registrado.

Los componentes de un sistema de energía renovable

Existen por supuesto muchas varaciones en cuanto a aplicaciones, configuraciones y equipos que se usan para los sistemas de energía renovable, pero en esta ocasión hablaremos de la una instalación típca de energía solar:
1) Fuente de energía. Los módulos solares o fotovoltáicos que se encargan de convertir la energía lumínica en energía eléctrica. Se conectan en un arreglo determinado para lograr un voltaje y potencia deseado.

2) El banco de baterías. Corresponde al sistema de almacenamiento de la energía en acumuladores del tipo ciclo profundo que al igual que los módulos se hacen arreglos para lograr el voltaje y la capacidad de almacenamiento deseada.

3) El control de carga y descarga. Este se encarga de cargar las baterías, desconectar cuando estas están con un voltaje muy bajo y desconectar también la fuente de carga si las baterías ya se han llenado.

4) El inversor. Este aparato electrónico se encarga de convertir la corriente directa de las baterías en corriente alterna que puede ser usada por la mayoría de los dispositivos eléctricos,

Física del módulo fotovoltáico

Empezaremos por comentar lo más básico del panel solar. Lo que hace que este produzca electricidad por solo recibir la luz del sol.

El panel fotovoltáico funciona gracias a un fenómeno llamado efecto fotovoltáico que fue descubierto en 1839 por el físico francés Alexandre-Edmond Becquerel que descubrió que ciertos materiales tenían la capacidad de producir muy pequqeñas cargas eléctricas cuando eran expuestos a la luz.

Heinrich Hertz hizo algunas investigaciones más a fondo en 1887 con materiales como el selenio que convertía la luz en electricidad con una eficiencia del 1% al 2%. Sin embargo fue Einstein quien explico teóricamente el efecto fotoeléctrico que un señor llamado Robert Andrews Milikan trató de demostrar que estaba equivocado pero solo logro confirmar la teoría de Einstein. Por esto ambos fueron reconocidos con el premio Nobel.

Vamos a explicar con las palabras más sencillas y elementales el efecto fotoeléctrico que genera la electricidad en el panel solar. El sol libera entre muchas otras formas de energía energía lumínica en forma de fotones. Estos fotones tienen una cantidad de energía característica. Esta cantidad de energía incide en el material del que está hecho el panel solar, generalmente silicio. Cuando los electrones del material del panel solar son bombardeados por fotones reciben energía y en ocasiones esta energía es suficiente para liberarlos del átomo y queda libres, de esta forma el electrón genera una muy pequeña carga negativa, pero en la suma total pueden generarse cargas más importantes.
Esta es una explicación muy simple y básica en otra ocasión explicaremos más profundamente el efecto fotoeléctrico.

Introducción

Comenzamos este blog son ánimo de divulgar las bondades, principios y aplicaciones de las energías renovables. Esto debido a que en nuestra localidad (Guadalajara, México) la energía renovable está en una fase muy temprana de su desarrollo y esperamos con esto contribuir a la comprensión y poriferación de los sitemas de energías renovables.

Los principales aspectos que planeamos manejar están orientados al uso de energía solar tanto en calentamiento de agua como en generación de electricidad. También de energía eólica y sistemas híbridos.

Los comentarios son bienvenidos ya que es la retroalimentación de lo que escribimos de lo que quieres conocer y lo que te ha dejado dudas para después aclararlo. Aunque tenemos nuestra orientación comercial de la energía renovable, esta iniciativa se hace con fines de difusión y educación