La energía solar no es una energía alternativa: es la energía.
Hermann Scheer

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Tema: Sistema Fotovoltaico de Concentraci?n

  1. #11
    diurdu está desconectado Miembro del foro
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    Hola, efectivamente no hay nada comercial todavia. Hay bastantes empresas con proyectos en marcha para el 2007. Como algun forero comenta se usan lentes fresnel que concentran la luz sobre celdas de silicio de gran eficiencia (sobre 37%), montado todo el 'invento' sobre seguidores solares, para aprovechar mas aun la luz. Estas celdas son las que emplean los satelites para obtener energia y no servirian montandolas todas juntas en una placa (que seguro que ya hay alguien pensandolo :-)))

    Vuelvo a insitir en el tema de la homologacion, que aun sigue nadie sin mojarse. Miguelon el problema de estos 'sistemas fotovoltaicos' de produccion de energia es que no se pueden homologar con el mismo sistema que el de las placas solares. De momento, ten en cuenta que tienen que ir en un seguidor.

    Saludos

  2. #12
    diurdu está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado

    Manuel Ibañez, he estado mirando el video, hay poca informacion de los proyectos, solo el titulo, o yo no he visto mas... puedes cometarnos algo mas? Lo que se ve en el video son unos espejos reflejando la luz sobre que? celdas normales? las tuberias que son un sistema de frio? que potencia saca? Vais a sacar algun producto?

    No se cuanto puedes hablar, si no puedes contestar lo entenderia perfectamente.

    Saludos

  3. #13
    Avatar de Laser15
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    Predeterminado Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración

    La concentración fotovoltaica lleva a las altas temperaturas en célula nada interesantes pero también al aprovechamiento de ese calor residual en generadores llamados térmico-fotovoltaicos. En nuestra web www.ges.udl.es (apartado Investigación) encontrareis imágenes y un video de nuestro primer prototipo PV-T con concentración. Si alguien desea más información que no dude en contactar conmigo, hay abundante literatura que le puedo facilitar, pero ningún dispositivo comercial. Por ahora!
    Hola Manuel Ibáñez,
    he visto el video y es bastante ilustrativo de mecanismo de seguimiento de los seguidores. Además, es la primera vez que veo un sistema fotovoltaico de concentración con los espejos rectángulares. He visto en fotografías los concentradores parabólicos, de lentes de fresnel e imaginado los de los telescopios astronómicos que tienen espejos poligonales. Primera vez que observo espejos rectángulares. ¿Qué tal se comporta el prototipo?.

    Otro asunto importante en los sistemas fotovoltaicos de concentración son los sistemas de refrigeración auxiliares que pueden complementar el funcionamiento. Si añadiesemos un sistema de refrigeración a un sistema fotovoltaico de concentración, ¿hay una mejoría importante en el rendimiento del panel?. En este foro hay varios hilos de comentarios sobre este particular asunto e interés.

  4. #14
    Manuel Ibáñez está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración

    El prototipo de la web (www.ges.udl.es) se hizó hace 3 años y ahí quedó, a la espera de algún interesado que... no llegó.
    Actualmente y con fondos públicos de desarrollo ya está en taller un tercer prototipo diseñado para la producción de 1 kWp fotovoltaico y 4 kW térmicos (simultáneamente). Las células son de baja concentración.
    Los espejos planos (constituyen un reflector fresnel plano) tienen muchas ventajas que se resumen en bajo coste de fabricación y montaje, y sobretodo gran homogeneidad de iluminación en las células (dificultad importante en fotovoltaica de concentración).
    Las células adheridas al absorbedor se refrigeran calentando el agua que puede producirse a la temperatura deseada reduciendo el caudal ya que el rendimiento térmico es muy elevado al trabajar en concentración.
    En cuanto a la comercialización, no sé si es este espacio para llorar, pero o somos muy malos comerciales (que lo somos) o el país no está para florituras. En definitiva, una invento más que quedará arrinconado en el almacen de alguna universidad española mientras los alemanes sacan el mismo producto al mercado. Si sabeis de algún interesado...
    Salud y mucha paz

  5. #15
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    Predeterminado Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración

    El prototipo de la web (www.ges.udl.es) se hizó hace 3 años y ahí quedó, a la espera de algún interesado que... no llegó.
    Podría llegar ese momento cuando menos lo espere. En este foro hay diseñadores, instaladores, curiosos, inversores, financieros; y tienen ganas de informarse aca.
    Actualmente y con fondos públicos de desarrollo ya está en taller un tercer prototipo diseñado para la producción de 1 kWp fotovoltaico y 4 kW térmicos (simultáneamente).
    La verdad tengo un montón de preguntas sobre el viejo prototipo:
    Me sorprendio la poca cantidad de células solares de concentración empleadas en el primer prototipo. ¿cuántas células solares tiene?. ¿Cuántos Wp genera de como fotovoltaico y térmico?. ¿Cuántos área en planta necesita el seguidor?. ¿Cuánto peso el prototipo antiguo?. ¿Cuánto costo?.
    Las células son de baja concentración. Los espejos planos (constituyen un reflector fresnel plano) tienen muchas ventajas que se resumen en bajo coste de fabricación y montaje, y sobretodo gran homogeneidad de iluminación en las células (dificultad importante en fotovoltaica de concentración).
    Los espejos planos concentran la radiación solar como hacen los espejos parabólicos. Supongo que no importa tanto que el espejo concentrador este dividido en espejos planos; que habrá pocas perdidas ópticas,¿no?.
    Las células adheridas al absorbedor se refrigeran calentando el agua que puede producirse a la temperatura deseada reduciendo el caudal ya que el rendimiento térmico es muy elevado al trabajar en concentración.
    Estoy imaginandome las células solares proximas al absorbedor térmico; sin embargo, la diferencia de temperaturas de ambos lados creará problemas de rotura de las células de silicio y adherencia entre ambos elementos. ¿Qué temperatura alcanza la célula solar empleando concentradores planos fresnel?. Me estoy dando cuenta que un sistema híbrido como este permitiría obtener mayor cantidad de electricidad y ACS en invierno; que es cuando más falta hace.
    En cuanto a la comercialización, no sé si es este espacio para llorar, pero o somos muy malos comerciales (que lo somos) o el país no está para florituras. En definitiva, una invento más que quedará arrinconado en el almacen de alguna universidad española mientras los alemanes sacan el mismo producto al mercado. Si sabeis de algún interesado...Salud y mucha paz
    Sabes entonces que los alemanes tiene un prototipo parecido a vuestro antiguo prototipo. ¿Existe alguna carrera en el desarrollo con otros departamentos alemanes?. Yo observo que este colector híbrido es bastante útil.

  6. #16
    MIGUELON11 está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado

    He estado visitando la página y ademas de los posibles problemas de consisténcia de las células ...¿no existen problemas de excesiva pérdida de eficiencia con el tiempo al someter la superficie de absorción a un trabajo tan intenso?

    Por otra parte, la doble funcionalidad que se plantea como ventaja, no creo que deba de considerarse así mas que en contadas ocasiones...
    -Que utilidad le damos al agua caliente en una huerta solar? o en una
    instalación en el tejado de una nave?
    -Podríamos utilizar el vapor para mover una turbina?
    -Cual seria el caudal mínimo para rentabibizarla?

    :? Disculpa que plantee las cosas en términos económicos pero es la realidad que te encuentras en la calle...la primera palabra que te pronuncia un cliente siempre es "rentabilidad"

  7. #17
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    Predeterminado

    He estado visitando la página y ademas de los posibles problemas de consisténcia de las células ...¿no existen problemas de excesiva pérdida de eficiencia con el tiempo al someter la superficie de absorción a un trabajo tan intenso?
    Por otra parte, la doble funcionalidad que se plantea como ventaja, no creo que deba de considerarse así mas que en contadas ocasiones...
    -Que utilidad le damos al agua caliente en una huerta solar? o en una
    instalación en el tejado de una nave?
    -Podríamos utilizar el vapor para mover una turbina?
    -Cual seria el caudal mínimo para rentabibizarla?
    :? Disculpa que plantee las cosas en términos económicos pero es la realidad que te encuentras en la calle...la primera palabra que te pronuncia un cliente siempre es "rentabilidad"
    Hola Miguelon11,
    todas las preguntas que haces son técnicas. Espero que Manuel Ibáñez responda y salgamos de dudas todos. Sin embargo, el colector híbrido plantea que es posible dar servicio a dos necesidades de los clientes: electricidad y ACS. Por tanto, el colector híbrido será más rentable a priori que el conjunto de dos colectores, uno fotovoltaico y otro térmico por separado. ¿Cuánto más rentable?. Esperemos la información.

  8. #18
    Manuel Ibáñez está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración

    El primer prototipo se diseñço para generar 400 Wp, que no alcanzó. La producción térmica siempre viene a ser unas 4 veces mayor. Las células tienen 5 cm de anchura y se dispusieron tantas como en un módulo FV convencional para trabajar a 12 V nominales, es decir, a unos 20 V en circuito abierto. Él area de captación es la misma que en fotovoltaica convencional, esta claro que la energía no se inventa pero se recoge antes de absorberla. El seguidor en dos ejes no aunebta significativamente el área en planata requerida. El coste, fue un primer prototipo que se hizó sin presupuesto para ello, rascando de aquí y de allí de otras ayudas. Un investigador USA que nos visitó dijo que allí nadie lo hubiera hechop por menos de 100.000 euros. Aquí con esta cantidad se hubiera hecho una serie.

    El problema de la adherencia de las células, después de 3 años en marcha, creemos que se puede decir que ha sido bien resuelto pero es la madre del cordero como bien apuntas. Las posibilidades energéticas son enormes, coincido contigo. Incluso la concnetración permite altas temperaturas (a despecho de la producción fotovoltaica).

    No hay nada alemán en marcha, ni carrera similar. Lo más parecido en marcha es el CHAPS producido por la Australian National University. Un buen conocido Joseph Coventry tiene su tesis en red sobre el CHAP. Si te interesa el buscador te la encontrará. Pero ciertamente Isofoton está desarrollando sistemas fotovoltaicos de concentración y a la vez hay productos de generación híbrida sin concentracion. En resumen, que el producto comercial algún día saldrá al mercado pero intuimos que no será nuestro. Si hemos colaborado potenciando la idea ya estará bien.
    Salud y paz

  9. #19
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    Predeterminado Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración

    La producción térmica siempre viene a ser unas 4 veces mayor.
    Hola Manuel Ibáñez,
    Si producir un 1KWp de electricidad consigo 4 KW térmicos, entonces una pequeña instalación de 5 KWp fotovoltaica, obtiene 20KW térmicos. Para un particular supone que podrá disfrutar de ACS durante todo el año a un coste más bajo que una instalación de colectores térmicos equivalente. Lo cual significa que ahorras indirectamente dinero en el consumo de electricidad destinado para calentar agua. Además, al concentrar la energía, necesitas menos área de absorberdor para obtener esa energía y por tanto el conjunto es mas rentable.
    El coste, fue un primer prototipo que se hizó sin presupuesto para ello, rascando de aquí y de allí de otras ayudas. Un investigador USA que nos visitó dijo que allí nadie lo hubiera hechop por menos de 100.000 euros. Aquí con esta cantidad se hubiera hecho una serie.
    En cierto modo, es una cuestión de calidad creativa: con menos se consigue más creatividad; que no quiere decir que los proyectos puedan fallar en otras parcelas no creativas pero la fase creativa puede reducir mucho los costes unitarios. Me pregunto en dónde se meten los empresarios con dinero que no apuestan por esta clase de prototipos. En el foro hay unos cuantos; aunque no sé si les interesa el colector en ved de las huertas solares. Entiendo que hay menos riesgo en invertir dinero en un departamento de universidad que un particular. Si yo tuviese dinero...
    El problema de la adherencia de las células, después de 3 años en marcha, creemos que se puede decir que ha sido bien resuelto pero es la madre del cordero como bien apuntas.
    He buscado la tesis de Coventry sobre CHAPS y la ojeado por encima: emplea alumnio como intermediario entre la célula solar y el tubo de cobre con agua. Comenta que es complicado mantener el rendimiento fotovoltaico si la transferencia de calor no es buena.

    Por consiguiente, tengamos en cuenta que muchos paneles trabajan fueran de las condiciones STC y que su rendimiento fotovoltaico esta por debajo de las condiciones nominales.
    El colector híbrido no mejora el rendimiento fotovoltaico de la célula solar porque eso depende de la naturaleza de la célula solar pero si mejora las condiciones de operación de dicha célula solar. Al mantener las temperaturas de la célula bajas, ésta puede operar durante más tiempo al máximo de su rendimiento fotovoltaico.
    Las posibilidades energéticas son enormes, coincido contigo. Incluso la concnetración permite altas temperaturas (a despecho de la producción fotovoltaica).
    ¿Cómo de altas?. Equivalentes a los tubos de vacio... Si es así, el colector híbrido es la leche.
    No hay nada alemán en marcha, ni carrera similar. Lo más parecido en marcha es el CHAPS producido por la Australian National University. Un buen conocido Joseph Coventry tiene su tesis en red sobre el CHAP.
    Encontré la tesis. Saludos y buen puente para todos.

  10. #20
    Pumukyy está desconectado Miembro del foro
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    Hola

    El aprovechamiento de una celula de silicio depende del número de fotones que traiga la energia incidente cuya frecuencia sea capaz de llevar a los electrones de valencia hasta la banda de conducción, luego como la radiación solar es la misma, entiendo que la célula de silicio tendrá un límite teórico, ¿sabe alguien a cuento están las celulas industriales del limite teórico?

    El otro problema es, una vez que los electrones estan en la banda de conduccion , tienen que ser "extraidos" antes de que caigan y para eso influye la movilidad, donde el silicio no se ve muy favorecido. Y la temperatura juega bastante en contra

    Para los sistema de concentradores no se usa silicio sino Arseniuro de Galio (GaAs o AsGa) que tiene una movilidad mucho mayor y soporta mejor esas temperaturas.

    Isofoton esta financiando un proyecto con una universidad de madrid con buenos resultados. (a ver si se animan mas empresas a invertir de verdad en I+D )

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