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Guía completa de la energía solar fotovoltaica y termoeléctrica (Adaptada CTE y RITE)

Autor:

Descripción

Esta guía adaptada al CTE y al nuevo RITE en su 2ª edición totalmente actualizada y ampliada con la energía solar termoeléctrica, es de gran utilidad para los actuales y nuevos profesionales del sector (instaladores, proyectistas, arquitectos, ingenieros, empresas constructoras, empresas de electricidad, fabricantes de equipos


Características

  • ISBN: 978-84-96709-12-6.
  • Páginas: 326
  • Tamaño: 17x24
  • Edición:
  • Idioma: Español
  • Año: 2006

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Contenido Guía completa de la energía solar fotovoltaica y termoeléctrica (Adaptada CTE y RITE)


 Esta guía adaptada al CTE y al nuevo RITE en su 2ª edición totalmente actualizada y ampliada con la energía solar termoeléctrica, es de gran utilidad para los actuales y nuevos profesionales del sector (instaladores, proyectistas, arquitectos, ingenieros, empresas constructoras, empresas de electricidad, fabricantes de equipos e instalaciones solares, empresas de calefacción y aire acondicionado, etc.), así como para la realización de cursos de formación y para contenidos  específicos de ciclos formativos además de para los nuevos estudiantes de estas instalaciones. En este libro se estudian: conceptos fundamentales de la energía solar fotovoltaica, la situación del sector fotovoltaico (Plan de Energías Renovables, emisiones evitadas, etc.), tipos de sistemas fotovoltaicos y componentes de los mismos (célula solar, panel fotovoltaico, inversores, baterías solares, reguladores de carga, estructuras soporte, etc.), sistemas fotovoltaicos aislados y conectados a la red, el CTE y sus exigencias en sistemas fotovoltaicos, ejemplos prácticos de instalaciones (huertos solares, instalaciones con conexión a la red, etc.), casos de instalaciones profesionales, procedimientos para la tramitación de una planta fotovoltaica conectada a la red, etc. Además incluye 3 nuevos capítulos con la nueva energía solar termoeléctrica. Es un libro muy práctico, fundamental y actualizado con todos los cálculos y datos según el CTE y el nuevo RITE y realizado por un autor especialista en este tipo de instalaciones que ha aportado toda su experiencia de muchos años trabajando en energías renovables en esta obra. Es el libro más utilizado para los cursos de formación de energía fotovoltaica y el manual técnico más utilizado por los profesionales de esta tecnología en los dos últimos años.

1. INTRODUCCIÓN

Antecedentes
Una justificación al estudio de la energía solar fotovoltaica
Fuentes de energía no renovable
Fuentes de Energía Fósil
Energía Geotérmica
Energía Nuclear
Fuentes de energía renovable
Energía Solar
Energía Eólica
Energía de la Biomasa
Diferencia de Temperatura Oceánica (OTEC)
Energía de las Olas
Energía Hidráulica
Energía de las Mareas
Conclusiones sobre el aprovechamiento de las fuentes de energía
Conceptos básicos de la energía solar fotovoltaica
El aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica
El Código Técnico de la Edificación. 436/2004
Conceptos básicos de la energía solar fotovoltaica
El aprovechamiento de le energía solar fotovoltaica

2. LA SITUACIÓN DEL SECTOR FOTOVOLTAICO

El mercado fotovoltaico en la Unión Europea
El mercado fotovoltaico en España
El sistema de retribución para las centrales fotovoltaicas conectadas a red.
El RD 436/2004. Condiciones generales de la venta a red.
Conceptos básicos a tener en cuenta sobre la legislación solar eléctrica y la venta a red.
Modificaciones introducidas por el Real Decreto 661/2007 sobre el Real Decreto 436/2004.
Tarifas para la energía solar fotovoltaica en 2008.
Las barreras de entrada para la energía solas fotovoltaica en España
Barreras económicas.
Barreras tecnológicas
Barreras normativas
Barreras sociales
El futuro del sector fotovoltaico
Las perspectivas económicas del negociO
Socialización de la tecnología.
Nuevo marco regulatorio.
Conclusiones.

3. CONCEPTOS FUNDAMENTALES SOBRE ENERGÍA SOLAR.

 La naturaleza de la energía solar
La medición de la energía del sol: la constante solar.
La radiación normal extraterrestre
Distribución espectral de la radiación solar
Variación del flujo de energía con la distancia
La radiación solar terrestre
Base de datos de irradiación de los principales municipios en España.

4. EL EFECTO FOTOELÉCTRICO
Generalidades
Interpretación cuántica del efecto fotoeléctrico
Historia del efecto fotovoltaico
Los semiconductores
Las aplicaciones del efecto fotovoltaico.

5. TIPOS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
Generalidades
Sistemas aislados
Sistemas fotovoltaicos conectados a la red.

6. LOS COMPONENTES DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.

La célula solar
La configuración de la célula solar
El silicio.- Otros materiales empleados en las células solares
Características típicas de las células solares
El panel fotovoltaico
Composición y geometría del panel
Características eléctricas
El generador fotovoltaico
Las estructuras soporte
Tipos.- Requisitos
Los cables de conexión
El inversor
Necesidad del inversor
Tipos de inversores
Requisitos para el inversor en el sistema fotovoltaico
La Batería Solar
La batería de Pb-ácido
La batería de Ni-Cd
El regulador de carga.
Función
Regulación de la intensidad de carga de las baterías: igualación, carga profunda, flotación
Tipos de regulador de carga
Características esenciales de los reguladores de carga.

7. SISTEMAS AISLADOS.

Generalidades
Características técnicas de los sistemas aislados
El regulador de carga
El inversor
Las cargas de consumo
El cableado
Protecciones y puesta a tierra
Configuraciones típicas para las instalaciones aisladas
Tipo de configuración en función de los elementos
Clasificación de las instalaciones por su aplicación
Diseño.- Orientación, inclinación y sombras
Dimensionado del sistema
Procedimiento de diseño
Caso particular de bombeo de agua
Sistema de monitorización
Ejemplo de cálculo
Recepción y pruebas.
El Mantenimiento de la Instalación Las condiciones de

8. INSTALACIONES CONECTADAS A RED. Características
El generador fotovoltaico.-Orientación, inclinación y sombras
Generalidades.- La influencia de la orientación e inclinación
La influencia de las sombras
La distancia entre módulos
Características del inversor conectado a red
El cableado.- La conexión a red
Condiciones generales
Condiciones específicas de interconexión
El sistema de medición
Los centros de transformación
Protecciones
Puesta a tierra
Diseño del sistema de monitorización
Medida de la potencia instalada
Definición
Procedimiento de medida
Ejemplo.
Cálculo de la producción anual esperada
Pruebas y recepción de la instalación
Mantenimiento
Generalidades
Mantenimiento preventivo
Mantenimiento correctivo
Garantía
Ámbito general de la garantia
Plazos de garantía
Condiciones económicas.
Anulación de la garantía
 Lugar y Plazo de la prestación.

9. LA PRODUCCIÓN DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO Y EL PR (PERFORMANCE RATIO) DE LA INSTALACIÓN. LAS PÉRDIDAS EN UN SISTEMA FOTOVOLTAICO.
Pérdidas por temperatura
Pérdidas por no cumplimiento de la potencia nominal
Pérdidas por conexionado
Pérdidas por sombreado del generador
Pérdidas por polvo y suciedad
Pérdidas angulares.- Pérdidas espectrales
Pérdidas por el rendimiento del inversor
Pérdidas por rendimiento de seguimiento del punto de máxima potencia del generador
Pérdidas por caídas óhmicas en el cableado
Pérdidas por explotación y mantenimiento
El cálculo de la producción en el sistema fotovoltaico
Potencia producida por el generador fotovoltaico ideal
Estimación de las pérdidas en el sistema fotovoltaico
Estimación de la producción en el sistema fotovoltaico
Pérdidas globales Horas
Equivalentes de Sol y Performance Ratio Horas equivalentes de Sol
La productividad de referencia
El Performance
Ratio (PR)
Modelización del generador fotovoltaico
Comparativa entre las pérdidas en sistemas fotovoltaicos fijos y con seguimiento.- Conclusiones en cuanto a la estimación de energía generada.

10. SISTEMAS DE SEGUIMIENTO SOLAR. Motivación.- El seguimiento sola

El cálculo matemático del seguimiento solar
Generalidades
Seguimiento en dos ejes
Seguimiento en eje polar (eje Norte- Sur inclinado a la latitud del lugar)
Seguimiento en un eje Norte- Sur horizontal
Seguimiento en un eje Este-Oeste
Ganancias por seguimiento solar

11. LA INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA HE-5 DEL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN.

La Integración Arquitectónica
Generalidades
Propiedades de los cerramientos fotovoltaicos
Posibilidades de integración
Integración en cubiertas
Ámbito de aplicación de la HE-5 del CTE
Caracterización y cuantificación de las exigencias de la HE-5.
Zonas climáticas
Potencia eléctrica mínima
Procedimiento de verificación del cumplimiento de la HE-5.

12. EJEMPLO DE UNA INSTALACIÓN CON CONEXIÓN A RED SOBRE TEJADO.

Introducción
Generalidades
Objetivo del proyecto
Alcance del proyecto.
Diseño de la cubierta solar fotovoltaica
Componentes del sistema solar fotovoltaico
Paneles Solares
Inversores
Estructura Soporte
Dimensionado del campo fotovoltaico
Generalidades.
Alternativas de diseño
Orientación e Inclinación
Cálculo de sombras y distancia entre paneles
Número total de paneles
Cálculo del conexionado a la red eléctrica
Dimensionado de los Inversores
Características de la Interconexión
Cálculo de la energía generada por la instalación.

13. EJEMPLO DE INSTALACIÓN DE 100 kW EN HUERTO SOLAR.
Condiciones del Proyecto
Producción
Estudio económico.

14. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA TERMOELÉCTRICA.
 
15.1. Antecedentes
15.2. El desarrollo legislativo
15.3. Introducción a la tecnología
15.3.1. Clasificación de los sistemas solares
15.3.2. Experiencias en centrales eléctricas termosolares y tipos de concentración solar
15.3.3. Concentradores cilindro-parabólicos
15.3.4. Sistemas de receptor central con campo de helióstatos
15.3.5. Sistemas disco-stirling
15.4. Comparativa de las diferentes tecnologías.

15. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: DESCRIPCIÓN DE LOS SUBSISTEMAS.

16.1. Generalidades
16.2. Subsistema de concentración de energía solar
16.2.1. Óptica parabólica y esférica
16.2.2. Diagramas de rayos bidimensionales
16.2.3. Colectores de línea focal
16.2.4. Discos de punto focal
16.2.5. Reflexión de energía al receptor
16.2.6. Reflexión de rayos paralelos
16.2.7. Reflexión de rayos no paralelos.
16.2.8. La contribución de los errores
16.3. Subsistema de transformación de radiación solar en energía térmica
16.4. Subsistema de almacenamiento de energía térmica
16.5. Subsistema de conversión de energía térmica en eléctrica
16.6. Subsistema de control
16.7. Subsistema de adquisición de datos.

16. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES

17.1. Generalidades
17.2. Emisiones del ciclo de vida. Disco parabólico. Colector solar. Torre de energía
17.3. Ahorro global de emisiones de dióxido de carbono
17.4. Cargas ambientales de la tecnología solar termoeléctrica. Impactos durante la construcción. Impacto visual. Ruido. Uso del suelo e impactos en los ecosistemas. Recursos de agua. Riesgos laborales. Otros impactos.
17.5. Resumen de impactos medioambientales potenciales.

17. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: PERSPECTIVAS

18.1. Antecedentes
18.2. Estado del arte a nivel mundial
18.2.1. Colectores cilindro-parabólicos
18.2.2. Sistemas de receptor central
18.2.3.Sistemas de discos parabólicos
18.4. Combustibles solares y solarización de procesos industriales
18.5. Sistemas de Hornos Solares.


ANEXO Nº 1 - GLOSARIO DE TÉRMINOS.

 ANEXO Nº 2-. PROCEDIMIENTO PARA LA TRAMITACIÓN DE UNA PLANTA FOTOVOLTAICA CONECTADA A RED.
A.-Antecedentes y objetos
B.- Características de las instalaciones que se pueden acoger a este procedimiento
C.- Procedimiento técnico-administrativo
C1.- Redacción de un documento básico.
C2.- Solicitud a la empresa distribuidora
C3.- Redacción del documento técnico definitivo e inclusión en el régimen especial
C4.- Realización del montaje de la instalación e inclusión en el registro administrativo de instalaciones de producción en régimen especial
D.- Ingresos por venta de energía vertida a la red
E.- Procedimiento de inclusión en régimen especial
F.- Documento técnico sobre características técnicas de las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red.
F1.- Características generales de diseño.
F2.- Protecciones
F3.- Comentarios generales
F4.- Proyecto técnico.
G.- Aspectos fiscales y laborales
H.- Normativa que regula este procedimiento
I.- Instaladores autorizados para realizar las instalacioneS
J.- Modelo para inscripción definitiva en la Comunidad de Madrid

ANEXO Nº 3 - TABLAS DE REFERENCIA PARA EL CÁLCULO DE PÉRDIDAS POR SOMBRAS.

ANEXO Nº 4 - ENERGÍA SOLAR INCIDENTE SOBRE SUPERFICIE HORIZONTAL.

ANEXO Nº 5 - TEMPERATURA AMBIENTE MEDIA EN LAS HORAS DE SOL (º C).

BIBLIOGRAFÍA.

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