No tengo ni idea de si sería buena la idea de la concentración de luz en una célula fotovoltaica, pero voy a dar una opinion basada en la lógica.
Probablemente no mejore el rendimiento. El fabricante habrá diseñado la célula fotovoltaica para obtener el mayor aprovechamiento energético posible de la luz incidente, y (probablemente) no mejore aplicando más luz. Además podríamos excedernos en los parámetros de diseño de la célula y envejecerla prematuramente o averiarla inmediatamente.
Podríamos mirar la curva energía luminosa incidente/potencia eléctrica de salida para interpolar los puntos que falten y hacernos una idea aproximada del resultado. Probablemente no mejore mucho.
A causa del diseño probablemente sea más eficaz colocar 100 cm2 de células fotovoltaicas que 10 cm2 y concentrarle la luz de 100 cm2. El proyecto sería más caro de materiales pero el rendimiento sería mejor.
Además cualquier lente o espejo tiene unas pérdidas, esa energía ya no se aprovecharía en la célula.
En cualquier caso esto es teoría, la mejor forma de verlo es probando con una célula y midiendo el resultado.
celulas fotovoltaicas con lente fresnel
Pues si, concentrando la luz, las celulas fotovoltaicas pueden producir mucha mas energia electrica y no solo eso sino que puede lograr un rendimiento mucho mejor que el de una celula sin concentracion.
Parece que a una concentracion de 500 soles, se consigue un rendimiento optimo. 500 soles es una concentracion de 500 a 1, osea que toda la energia de 500 cm cuadrados, se concentra en un centimetro cuadrado.
La ventaja es que se saca mas provecho de las celulas fotovoltaicas, que son excesivamente caras, simplemente poniendo lentes fresnel o espejos parabolicos que concentren los rayos de luz. Los espejos y las lentes fresnel son mucho mas baratos que las celulas fotovoltaicas y en teoria seria mas rentable el sistema .
Pero tienen varios inconvenientes:
1.-La celula, al recibir 500 soles, necesita elementos de refrigeracion forzada. Fijate en este modelo, los tubos de refrigeracion liquida que lleva debajo http://spectrolab.com/DataSheets/TerCel ... Module.pdf
ademas esta empresa gracias al sistema de concentracion + triple junction, tiene el record de rendimiento de celulas FV, + del 40% cuando hace unos años, nos hacian estudiar en los libros que era imposible que una celula FV superase el 20% de rendimiento.
2.-Se hace necesario el uso de seguidores solares o girasoles, porque si no las lentes y los espejos, solo enviarian la luz a la celula durante unos pocos minutos al dia.
3.-Existen unos espejos concentradores estaticos, que concentran la luz en un punto , venga de donde venga, sin tener que orientarlos, se llaman optica anidolica o en ingles "noimaging optics", pero no se fabrican comercialmente o son muy caros.
4.- Comercialmente venden unos sistemas en los que ponen dos espejos planos a los lados de un panel fotovoltaico a determinado angulo , de forma que la luz que incide en ellos rebota y va hacia la placa fotovoltaica. No se si este sistema es rentable o no, porque solo se consigue una concentracion de 2x.
UN CONSEJO: No hableis como si sabeis de una cosa si no teneis ni "****". idea. Tener un poco de respeto por los demas y no lieis a la gente con informacion falsa. JOEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEERRRRRRRRR
Parece que a una concentracion de 500 soles, se consigue un rendimiento optimo. 500 soles es una concentracion de 500 a 1, osea que toda la energia de 500 cm cuadrados, se concentra en un centimetro cuadrado.
La ventaja es que se saca mas provecho de las celulas fotovoltaicas, que son excesivamente caras, simplemente poniendo lentes fresnel o espejos parabolicos que concentren los rayos de luz. Los espejos y las lentes fresnel son mucho mas baratos que las celulas fotovoltaicas y en teoria seria mas rentable el sistema .
Pero tienen varios inconvenientes:
1.-La celula, al recibir 500 soles, necesita elementos de refrigeracion forzada. Fijate en este modelo, los tubos de refrigeracion liquida que lleva debajo http://spectrolab.com/DataSheets/TerCel ... Module.pdf
ademas esta empresa gracias al sistema de concentracion + triple junction, tiene el record de rendimiento de celulas FV, + del 40% cuando hace unos años, nos hacian estudiar en los libros que era imposible que una celula FV superase el 20% de rendimiento.
2.-Se hace necesario el uso de seguidores solares o girasoles, porque si no las lentes y los espejos, solo enviarian la luz a la celula durante unos pocos minutos al dia.
3.-Existen unos espejos concentradores estaticos, que concentran la luz en un punto , venga de donde venga, sin tener que orientarlos, se llaman optica anidolica o en ingles "noimaging optics", pero no se fabrican comercialmente o son muy caros.
4.- Comercialmente venden unos sistemas en los que ponen dos espejos planos a los lados de un panel fotovoltaico a determinado angulo , de forma que la luz que incide en ellos rebota y va hacia la placa fotovoltaica. No se si este sistema es rentable o no, porque solo se consigue una concentracion de 2x.
UN CONSEJO: No hableis como si sabeis de una cosa si no teneis ni "****". idea. Tener un poco de respeto por los demas y no lieis a la gente con informacion falsa. JOEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEERRRRRRRRR
Con una relación de concentración de luz 500 a 1 podriamos usar una lente
fresnel de 1 metro de diagonal sobre un pequeño panel de 2 mm de diagonal
situado en su foco. Y digo yo, si la célula fotovoltaica es tan pequeña y esá
colocada sobre el foco de la lente, al moverse el sol y formar un ángulo con
la misma lo único que pasará es que los rayos se concentrarán sobre un
punto desplazado verticalmente, y en el plano de incidencia (plano formado
por los rayos del sol y la normal a la lente), sobre el eje óptico, así que el sistema
de seguimiento podría ser tan sencillo como un carril sobre el que se
desplazase la lente según la hora del dia, siendo la posición "centrada"
la correspondiente a la hora en la que los rayos del sol caen
perpendiculares a la lente. El problema es que me temo que si tenemos
una eficiencia por ejemplo del 20% (supongamos que no aumenta ni se
refleja energía) y la irradiación solar es de 1300 W/m2 tendriamos que
disipar algo más de 1000W para mantener la célula viva, podria utilizarse
esta energía térmica para mover un motor de vapor y entonces
tendríamos un sistema de producción híbrida. Tambien puede usarse la
energía junto a una bomba de agua para calentar agua en un depósto. En
fin cuantas posibilidades.
fresnel de 1 metro de diagonal sobre un pequeño panel de 2 mm de diagonal
situado en su foco. Y digo yo, si la célula fotovoltaica es tan pequeña y esá
colocada sobre el foco de la lente, al moverse el sol y formar un ángulo con
la misma lo único que pasará es que los rayos se concentrarán sobre un
punto desplazado verticalmente, y en el plano de incidencia (plano formado
por los rayos del sol y la normal a la lente), sobre el eje óptico, así que el sistema
de seguimiento podría ser tan sencillo como un carril sobre el que se
desplazase la lente según la hora del dia, siendo la posición "centrada"
la correspondiente a la hora en la que los rayos del sol caen
perpendiculares a la lente. El problema es que me temo que si tenemos
una eficiencia por ejemplo del 20% (supongamos que no aumenta ni se
refleja energía) y la irradiación solar es de 1300 W/m2 tendriamos que
disipar algo más de 1000W para mantener la célula viva, podria utilizarse
esta energía térmica para mover un motor de vapor y entonces
tendríamos un sistema de producción híbrida. Tambien puede usarse la
energía junto a una bomba de agua para calentar agua en un depósto. En
fin cuantas posibilidades.
Si por supuesto, ya que el sistema fotovoltaico solo se queda el del 15% al 20% de
la energia, el resto se podria aprovechar por un sistema termico, ya que de todas
formas se tiene que disipar para que no se destruya la celula.
El 15% comprando las celulas normales el 30% comprando las celulas hy-tech, pero
si las celulas normales son caras, las hi-tech seguro que valen mas del doble
y entonces no seria rentable decidirse por ellas.
Si se usan lentes fresnel para concentrar, las lentes se quedan un 5% de energia.
Respecto a lo de los sistemas de orientacion. Te informo que hay de 2 ejes y de
un eje. Los que habras visto en todos los sitios son los de 2 ejes, que son muy
espectaculares y caros, pero los de 1 eje son mas faciles de hacer y mucho mas
baratos. Hay varios tipos de 1 eje.
Este es un ejemplo de un seguidor solar de un eje:
http://www.energuia.com/images/DirFich/ ... guidor.pdf
http://www.solarfotovoltaicas.com/segui ... olares.htm
El seguidor sigue la orbita diaria del sol desde que sale hasta que se pone. Pero
lo que no hace es seguir la variacion mensual de esa orbita. Eso se supone que
habria que corregirlo a mano, una vez cada dos semanas, por ejemplo.
Pero hay otra solucion:
Hacer concentradores lineales. Lo mismo que los concentradores lineales con espejos
parabolicos para termica, te sonaran, los que llevan un tubo enmedio, pero con lentes
fresnel. Osea que la lente fresnel, en vez de ser redonda,
de dos dimensiones, sea alargada, de una sola dimension. Y entonces, solo habria
que mover el angulo de elevacion, hacia arriba y hacia abajo. y lo unico que se perderia,
por no tener movimiento de dos ejes, seria un trozito al principio de la linea, y otro
trozito al final . Algo parecido a esto: http://www.entechsolar.com/modcrosec.JPG , pero la
lente fresnel no tiene porque ser curva, puede ser plana, eso no afecta. Plana es mas
facil de limpiar.
Los de esta empresa, Entech, montan celulas FV con concentradores de lente fresnel, y
con sistema seguidor de 2 ejes y esto ultimo es lo que encarece el producto. Ademas
ellos montan el sistema lineal vertical, y es mucho mejor montarlo horizontalmente,
pero vamos, esta es la idea.
http://www.entechsolar.com/GroundPaper.pdf
http://www.nrel.gov/docs/legosti/fy96/20277.pdf <- MUY INTERESANTE!!!
Para el sistema de lentes fresnel de 2 dimensiones, osea las normales, para una celula
de 1 centimetro cuadrado, y para una concentracion de 400 soles haria falta una lente
fresnel de 400 centimetros cuadrados esto es 20 x 20 cm. Pero para el sistema alargado,
el lineal, haria falta...mmmm 200 cm x 1 cm de lente fresnel hacia arriba y 200 cm x 1 cm hacia
abajo!!!. Jurllll!!! me parece que falla algo. 8-(
En Las Islas canarias ivan a construir una planta bastante grande de concentradores
fotovoltaicos lineales de espejos parabolicos, de 480 kw, no se si la habran construido
al final.
Mira este pdf: http://www.spectrolab.com/DataSheets/Te ... bmount.pdf
parece que el maximo de eficiencia lo consiguen para esa celula en concreto sobre los
300-400 soles.
la energia, el resto se podria aprovechar por un sistema termico, ya que de todas
formas se tiene que disipar para que no se destruya la celula.
El 15% comprando las celulas normales el 30% comprando las celulas hy-tech, pero
si las celulas normales son caras, las hi-tech seguro que valen mas del doble
y entonces no seria rentable decidirse por ellas.
Si se usan lentes fresnel para concentrar, las lentes se quedan un 5% de energia.
Respecto a lo de los sistemas de orientacion. Te informo que hay de 2 ejes y de
un eje. Los que habras visto en todos los sitios son los de 2 ejes, que son muy
espectaculares y caros, pero los de 1 eje son mas faciles de hacer y mucho mas
baratos. Hay varios tipos de 1 eje.
Este es un ejemplo de un seguidor solar de un eje:
http://www.energuia.com/images/DirFich/ ... guidor.pdf
http://www.solarfotovoltaicas.com/segui ... olares.htm
El seguidor sigue la orbita diaria del sol desde que sale hasta que se pone. Pero
lo que no hace es seguir la variacion mensual de esa orbita. Eso se supone que
habria que corregirlo a mano, una vez cada dos semanas, por ejemplo.
Pero hay otra solucion:
Hacer concentradores lineales. Lo mismo que los concentradores lineales con espejos
parabolicos para termica, te sonaran, los que llevan un tubo enmedio, pero con lentes
fresnel. Osea que la lente fresnel, en vez de ser redonda,
de dos dimensiones, sea alargada, de una sola dimension. Y entonces, solo habria
que mover el angulo de elevacion, hacia arriba y hacia abajo. y lo unico que se perderia,
por no tener movimiento de dos ejes, seria un trozito al principio de la linea, y otro
trozito al final . Algo parecido a esto: http://www.entechsolar.com/modcrosec.JPG , pero la
lente fresnel no tiene porque ser curva, puede ser plana, eso no afecta. Plana es mas
facil de limpiar.
Los de esta empresa, Entech, montan celulas FV con concentradores de lente fresnel, y
con sistema seguidor de 2 ejes y esto ultimo es lo que encarece el producto. Ademas
ellos montan el sistema lineal vertical, y es mucho mejor montarlo horizontalmente,
pero vamos, esta es la idea.
http://www.entechsolar.com/GroundPaper.pdf
http://www.nrel.gov/docs/legosti/fy96/20277.pdf <- MUY INTERESANTE!!!
Para el sistema de lentes fresnel de 2 dimensiones, osea las normales, para una celula
de 1 centimetro cuadrado, y para una concentracion de 400 soles haria falta una lente
fresnel de 400 centimetros cuadrados esto es 20 x 20 cm. Pero para el sistema alargado,
el lineal, haria falta...mmmm 200 cm x 1 cm de lente fresnel hacia arriba y 200 cm x 1 cm hacia
abajo!!!. Jurllll!!! me parece que falla algo. 8-(
En Las Islas canarias ivan a construir una planta bastante grande de concentradores
fotovoltaicos lineales de espejos parabolicos, de 480 kw, no se si la habran construido
al final.
Mira este pdf: http://www.spectrolab.com/DataSheets/Te ... bmount.pdf
parece que el maximo de eficiencia lo consiguen para esa celula en concreto sobre los
300-400 soles.
Resumen
Sorry por extenderme demasiado en el mensaje anterior. 
Es divertido pensar en estas cosas, pero todos los problemas de las
celulas FV se reducen a uno: Son caras. Los precios no han bajado todo
lo que deberian haber bajado.
Y esto es debido a que las fabricas de celulas estan controladas todas por
multinacionales petroleras, sip, BP, FINA-TOTAL, EXXON etc. Y cuando
sale una empresa innovadora que no es que invente sino que simplemente
aplica procesos ya existentes en la industria para abaratar costos, enseguida
es abosorvida o neutralizada por las multinacionales petroleras.
Las celulas FV son simplente varias capas de varios materiales puestas unas
encima de otras, y esto se puede hacer con serigrafia o sputtering segun
el grosor que haga falta. Vamos que se podria hacer una cadena de
fabricacion de celulas FV que por un lado entrase el material y por el otro
saliesen las celulas a chorro , como cromos. Y valdrian a euro el metro
cuadrado.
Pero si alguien lo montase podrian pasar dos cosas: Que el sr Bush
mandase bombardear la fabrica y que metiesen a los dueños en
Guantanamo acusados de pertenecer a Alquaeda o que te ofreciesen una
cantidad de pasta razonable para que cerrases la fabrica.
Es divertido pensar en estas cosas, pero todos los problemas de las
celulas FV se reducen a uno: Son caras. Los precios no han bajado todo
lo que deberian haber bajado.
Y esto es debido a que las fabricas de celulas estan controladas todas por
multinacionales petroleras, sip, BP, FINA-TOTAL, EXXON etc. Y cuando
sale una empresa innovadora que no es que invente sino que simplemente
aplica procesos ya existentes en la industria para abaratar costos, enseguida
es abosorvida o neutralizada por las multinacionales petroleras.
Las celulas FV son simplente varias capas de varios materiales puestas unas
encima de otras, y esto se puede hacer con serigrafia o sputtering segun
el grosor que haga falta. Vamos que se podria hacer una cadena de
fabricacion de celulas FV que por un lado entrase el material y por el otro
saliesen las celulas a chorro , como cromos. Y valdrian a euro el metro
cuadrado.
Pero si alguien lo montase podrian pasar dos cosas: Que el sr Bush
mandase bombardear la fabrica y que metiesen a los dueños en
Guantanamo acusados de pertenecer a Alquaeda o que te ofreciesen una
cantidad de pasta razonable para que cerrases la fabrica.
Juas! La idea de matias de usar la energia excedente para calentar una
celula peltier es buenisima! Es increible que no se me haya ocurrido a mi.
Respecto a la idea de cesio de utilizar la energia excedente para producir
vapor, es muy engorroso. Habria que montar turbinas, intercambiadores
de calor, etc. El circuito principal deberia funcionar con aceite, porque lo
de pasar directamente vapor por los receptores todavia lo estan
experimentando... Etc. Habria que usar vapor de amoniaco y cosas asi
de raras. Otra idea seria utilizar motores stirling, con algun tipo de vapor
que diese mas rendimiento que el aire, pero creo que los motores stirling
han sido abandonados por el poco rendimiento que dan.
Ehiiii! Lo de celula FV+ lente fresnel + celula peltier + seguidor solar
de 1 eje, hay que probarlo!!! Parece bastante consistente.
Alquien se apunta?
De celulas peltier no tengo ni idea. Una page con un poco de info:
http://www.hi-z.com/websit30.htm
No se que rendimiento dan pero me parece que es poco.
Otia! Me parece que llegamos tarde, estos ya lo estan vendiendo pero
sacan la energia de quemar gas:
http://www.globalte.com/
Mirad esto, es simplemente alucinante, producen 1 kw usando solo los
gases de escape de un camion diesel.
http://www.hi-z.com/Hi-Z.Brochure.2006.pdf
Pa flipar!
celula peltier es buenisima! Es increible que no se me haya ocurrido a mi.
Respecto a la idea de cesio de utilizar la energia excedente para producir
vapor, es muy engorroso. Habria que montar turbinas, intercambiadores
de calor, etc. El circuito principal deberia funcionar con aceite, porque lo
de pasar directamente vapor por los receptores todavia lo estan
experimentando... Etc. Habria que usar vapor de amoniaco y cosas asi
de raras. Otra idea seria utilizar motores stirling, con algun tipo de vapor
que diese mas rendimiento que el aire, pero creo que los motores stirling
han sido abandonados por el poco rendimiento que dan.
Ehiiii! Lo de celula FV+ lente fresnel + celula peltier + seguidor solar
de 1 eje, hay que probarlo!!! Parece bastante consistente.
Alquien se apunta?
De celulas peltier no tengo ni idea. Una page con un poco de info:
http://www.hi-z.com/websit30.htm
No se que rendimiento dan pero me parece que es poco.
Otia! Me parece que llegamos tarde, estos ya lo estan vendiendo pero
sacan la energia de quemar gas:
http://www.globalte.com/
Mirad esto, es simplemente alucinante, producen 1 kw usando solo los
gases de escape de un camion diesel.
http://www.hi-z.com/Hi-Z.Brochure.2006.pdf
Pa flipar!
El tema ese de la celula peltier + célula solar + lente fresnel parece bastante interesante. Pero una cuestión, es que el efecto peltier según tengo entendido sirve para bombear calor de un foco frio a uno caliente utilizando electricidad, el efecto contrario que sería bombear electrones utilizando el calor que pasa del foco caliente de la célula al foco frio es el efecto Seebeck ¿sirve por lo tanto una celula peltier para trabajar por efecto Seebeck?
La cosa puede estar bastante bien porque si con la fotovoltaica fueramos capaces de extraer un 20% de la energia solar y con la peltier otro 10% podriamos estar aprovechando bastante el sol. Por otra parte podria calentarse agua y aprovecharla para generar electricidad cuando no esté pegando el Sol.
Otra cosa ¿sabeis donde puedo conseguir una pequeña célula solar para experimentar? he pensado en comprarme una de esas linternas solares y sacar la célula de ahí pero no se si se podrá conseguir algo más barato.
La cosa puede estar bastante bien porque si con la fotovoltaica fueramos capaces de extraer un 20% de la energia solar y con la peltier otro 10% podriamos estar aprovechando bastante el sol. Por otra parte podria calentarse agua y aprovecharla para generar electricidad cuando no esté pegando el Sol.
Otra cosa ¿sabeis donde puedo conseguir una pequeña célula solar para experimentar? he pensado en comprarme una de esas linternas solares y sacar la célula de ahí pero no se si se podrá conseguir algo más barato.
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heli
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Es interesante, no he probado nunca una célula de Peltier a la inversa, pero no creo que el rendimiento sea muy bueno.
En cualquier caso seguiría siendo necesaria refrigeración en la cara "fría" de la célula de Peltier. La diferencia de potencial depende de la diferencia de temperaturas. Si toda la célula se calienta por igual no hay diferencia de potencial, hay que mantener una cara muy caliente y otra muy fría para que trabaje.
El calor excedente de la refrigeración de las células también podría aprovecharse de alguna otra manera, pero el sistema se va complicando cada vez más.
Según me han comentado las células fotovoltaicas pierden del orden de un 4% de rendimiento por cada 10 grados de aumento de temperatura, habría que mirar las hojas de datos de una a ver si es verdad. Sería contraproducente tratar de producir electricidad y calor a la vez si esto es cierto.
Este mismo tema lo trataron aquí hace tiempo:
http://www.crisisenergetica.org/forum/v ... e=1&page=3
En cualquier caso seguiría siendo necesaria refrigeración en la cara "fría" de la célula de Peltier. La diferencia de potencial depende de la diferencia de temperaturas. Si toda la célula se calienta por igual no hay diferencia de potencial, hay que mantener una cara muy caliente y otra muy fría para que trabaje.
El calor excedente de la refrigeración de las células también podría aprovecharse de alguna otra manera, pero el sistema se va complicando cada vez más.
Según me han comentado las células fotovoltaicas pierden del orden de un 4% de rendimiento por cada 10 grados de aumento de temperatura, habría que mirar las hojas de datos de una a ver si es verdad. Sería contraproducente tratar de producir electricidad y calor a la vez si esto es cierto.
Este mismo tema lo trataron aquí hace tiempo:
http://www.crisisenergetica.org/forum/v ... e=1&page=3
Resumen foro crisis energetica
Bufff! Tela! Me he leido todo el foro de ese.
Gracias heli, por el link. Sirve de bastante ayuda, asi no tenemos que empezar
de 0 y repetir todos los pasos que ya ha dado otra gente.
Es un gran avance , de verdad.
Hay buenas y malas noticias.
Las malas, es que hay gente que ya esta montando el sistema comercialmente, pero
nadie ha montado el sistema combinado celulas fv + peltier + agua caliente.
Y que las lentes acrilicas se comen el 50% de los infrarojos y duran solo 20 años,
porque las destruyen los rayos ultravioleta.
Si se utilizan lentes fresnel de vidrio dejan pasar el 70% de los infrarrojos. Pero
no se donde las venden o fabrican. Yo no he visto ninguna. Estas son ideales, se
quedan menos energia, duran infinito y no contaminan aunque son mas fragiles.
Y que los moldes para hacer una lente fresnel plana son muy dificiles de hacer y
los de una lente fresnel curva son muy muy faciles. Por contra, hacer un laminado
plano es facil pues se usan rodillos y hacer un laminado curvo es dificil.
Solo hay 3 fabricantes en España de vidrio plano:Saint Gobain Cristalería
S.A, Guardian S.A y Glapilk (Glaverbel y Pilkington).
Y que las celulas FV no pueden superar los 60 grados, cosa que no me creo. sera un
poco bastante mas.
En la Universidad de Madrid estan ensayando con concentraciones de 1000 soles, pero
ya hemos visto en las webs americanas que la mejor concentracion es 350-400 soles
porque a partir de ahi, no se obtiene un incremento razonable del rendimiento.
A ver si nos dan una beca los de la Universidad de Madrid, o solo se aprovechan
de nosotros para justificar sus gastos!
La buena noticia es que se pueden mejorar mucho los sistemas existentes. Aqui
es donde entramos nosotros.
Dicen que los concentradores de espejos parabolicos no se comen los infrarrojos,
pero eso seria cambiar la orientacion de este foro 90º . Seguiremos investigando
con las lentes fresnel a ver hasta donde nos lleva.
Un resumen de links sacados del ese foro:
http://www.amonix.com/technology_description.html -> no os perdais el flash.
Esta empresa tiene distribuidor en Bilbao.
http://www.fresneltech.com/pdf/FresnelLenses.pdf <- Un amplio catalogo de lentes.
http://www.3dlens.com/largefresnellens.htm <- Otra tienda
http://www.fresneloptic.com/ <- Otra tienda.
http://www.fresneltech.com/graphs/acrylic_graph.html <-Transmitancia de una lente acrilica
http://www.greenandgoldenergy.com.au/ <- Un ejemplo sencillo.
http://www.valleydesign.com/pr16.htm <- Propiedades de distintos tipos de vidrio.
UNOS APUNTES SOBRE EL TEMA:
---------------------------
Para concentrar, usan una lente fresnel + una piramide de espejos o un cono
cristalino antes de la celula FV. Supongo que eso corrige imperfecciones en la
concentracion debidas a irregularidades de la lente fresnel o imprecisiones en
la orientacion del concentrador. Pero de momento podemos probar sin piramide o cono.
Para hacer pruebas se pueden utilizar celulas normales que dan sobre el 18% ,
pero en el prototipo final, habra que utilizar celulas de alto rendimiento, de
tres capas, que dan un 35%, pero estas son muy caras. Hay que evaluar si
es viable economicamente usar celulas el doble de caras que den el doble rendimiento
o montar el doble de cajas concentradoras. Depende del precio final de las dos cosas.
Para hacer pruebas, se puede utilizar las lentes fresnel normales, de foco puntual,
pero necesitan orientacion de 2 ejes, lo cual encarece el diseño. El prototipo
final deberia llevar lentes fresnel de foco lineal que solo necesitan orientacion
de 1 eje. La concentracion de las lentes fresnel de foco lineal comerciales es
mucho menor. No he hecho los calculos pero es menor de 100 soles. 8-(
Esto no se si os gustara pero las celulas peltier generan electricidad con
la diferencia de temperatura , por ejemplo 200 ºC en una cara y 50 ºC en la
otra. Esto significa que la celula FV se tendria que poner a 200 ºC y no se
si lo aguantaria.
Un trozo MUY interesante escrito por un tal jarp ,sacado de ese foro:
...Pensemos que una Fresnel de 40 x 40 cm recoje 128 W de radiación (a 800 W/m2),
de los cuales una parte se refleja y otra se absorve por la lente. Suponiendo que
llegaran 100 W de radiación a la célula, un 18% se convertiría en electricidad y
otra parte se reflejaría en esta perdiéndose, por lo que supongo que nos quedan
menos de 70 W para producir calor, lo cual no sería dificil de disipar...
... o aprovechar con una celula peltier...
Finalmente, deciros que he hecho un curso de energia fotovoltaica y os puedo
aclarar cualquier duda sobre ese tema. calculo de radiacion, orbita solar,
etc. Tambien estoy haciendo uno de eolica pero aun no lo he acabado
Cesio137, hay un monton de tiendas que ofrecen celulas sueltas, por ejemplo esta:
http://todoelectronica.com/product_info ... cts_id/813
Gracias heli, por el link. Sirve de bastante ayuda, asi no tenemos que empezar
de 0 y repetir todos los pasos que ya ha dado otra gente.
Es un gran avance , de verdad.
Hay buenas y malas noticias.
Las malas, es que hay gente que ya esta montando el sistema comercialmente, pero
nadie ha montado el sistema combinado celulas fv + peltier + agua caliente.
Y que las lentes acrilicas se comen el 50% de los infrarojos y duran solo 20 años,
porque las destruyen los rayos ultravioleta.
Si se utilizan lentes fresnel de vidrio dejan pasar el 70% de los infrarrojos. Pero
no se donde las venden o fabrican. Yo no he visto ninguna. Estas son ideales, se
quedan menos energia, duran infinito y no contaminan aunque son mas fragiles.
Y que los moldes para hacer una lente fresnel plana son muy dificiles de hacer y
los de una lente fresnel curva son muy muy faciles. Por contra, hacer un laminado
plano es facil pues se usan rodillos y hacer un laminado curvo es dificil.
Solo hay 3 fabricantes en España de vidrio plano:Saint Gobain Cristalería
S.A, Guardian S.A y Glapilk (Glaverbel y Pilkington).
Y que las celulas FV no pueden superar los 60 grados, cosa que no me creo. sera un
poco bastante mas.
En la Universidad de Madrid estan ensayando con concentraciones de 1000 soles, pero
ya hemos visto en las webs americanas que la mejor concentracion es 350-400 soles
porque a partir de ahi, no se obtiene un incremento razonable del rendimiento.
A ver si nos dan una beca los de la Universidad de Madrid, o solo se aprovechan
de nosotros para justificar sus gastos!
La buena noticia es que se pueden mejorar mucho los sistemas existentes. Aqui
es donde entramos nosotros.
Dicen que los concentradores de espejos parabolicos no se comen los infrarrojos,
pero eso seria cambiar la orientacion de este foro 90º . Seguiremos investigando
con las lentes fresnel a ver hasta donde nos lleva.
Un resumen de links sacados del ese foro:
http://www.amonix.com/technology_description.html -> no os perdais el flash.
Esta empresa tiene distribuidor en Bilbao.
http://www.fresneltech.com/pdf/FresnelLenses.pdf <- Un amplio catalogo de lentes.
http://www.3dlens.com/largefresnellens.htm <- Otra tienda
http://www.fresneloptic.com/ <- Otra tienda.
http://www.fresneltech.com/graphs/acrylic_graph.html <-Transmitancia de una lente acrilica
http://www.greenandgoldenergy.com.au/ <- Un ejemplo sencillo.
http://www.valleydesign.com/pr16.htm <- Propiedades de distintos tipos de vidrio.
UNOS APUNTES SOBRE EL TEMA:
---------------------------
Para concentrar, usan una lente fresnel + una piramide de espejos o un cono
cristalino antes de la celula FV. Supongo que eso corrige imperfecciones en la
concentracion debidas a irregularidades de la lente fresnel o imprecisiones en
la orientacion del concentrador. Pero de momento podemos probar sin piramide o cono.
Para hacer pruebas se pueden utilizar celulas normales que dan sobre el 18% ,
pero en el prototipo final, habra que utilizar celulas de alto rendimiento, de
tres capas, que dan un 35%, pero estas son muy caras. Hay que evaluar si
es viable economicamente usar celulas el doble de caras que den el doble rendimiento
o montar el doble de cajas concentradoras. Depende del precio final de las dos cosas.
Para hacer pruebas, se puede utilizar las lentes fresnel normales, de foco puntual,
pero necesitan orientacion de 2 ejes, lo cual encarece el diseño. El prototipo
final deberia llevar lentes fresnel de foco lineal que solo necesitan orientacion
de 1 eje. La concentracion de las lentes fresnel de foco lineal comerciales es
mucho menor. No he hecho los calculos pero es menor de 100 soles. 8-(
Esto no se si os gustara pero las celulas peltier generan electricidad con
la diferencia de temperatura , por ejemplo 200 ºC en una cara y 50 ºC en la
otra. Esto significa que la celula FV se tendria que poner a 200 ºC y no se
si lo aguantaria.
Un trozo MUY interesante escrito por un tal jarp ,sacado de ese foro:
...Pensemos que una Fresnel de 40 x 40 cm recoje 128 W de radiación (a 800 W/m2),
de los cuales una parte se refleja y otra se absorve por la lente. Suponiendo que
llegaran 100 W de radiación a la célula, un 18% se convertiría en electricidad y
otra parte se reflejaría en esta perdiéndose, por lo que supongo que nos quedan
menos de 70 W para producir calor, lo cual no sería dificil de disipar...
... o aprovechar con una celula peltier...
Finalmente, deciros que he hecho un curso de energia fotovoltaica y os puedo
aclarar cualquier duda sobre ese tema. calculo de radiacion, orbita solar,
etc. Tambien estoy haciendo uno de eolica pero aun no lo he acabado
Cesio137, hay un monton de tiendas que ofrecen celulas sueltas, por ejemplo esta:
http://todoelectronica.com/product_info ... cts_id/813
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josep_7491
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Re: celulas fotovoltaicas con lente fresnel
Bien. No soy experto en la materia, pero para hacer lo que dices, las lentes habrian de tener una superficie mucho mayor que la útil de la célula, pues de lo contrario, lo único que conseguiris es concentrar, en un pequeño punto, toda la energía que recibia la célula en toda su superficie. Creo que el tamaño de las lentes se te desbordaria.cesio137 escribió:Hola a todos, he leido por internet que se está haciendo progresos en las investigaciones en el campo de la energía solar fotovoltaica por concentración. Quisiera saber si alguien se le ha ocurrido aumentar la insolación sobre una célula fotovoltaica mediante una lente fresnel o algún otro sistema óptico de concentración y los resultados que obtienen. Me imagino que un problema sería el aumento de la temperatura sobre la célula solar pero esto podria subsanarse con uno de esos potentes refrigeradores pasivos que hay para microprocesadores.
Un saludo y gracias por cualquier comentario al respecto.
Saludos
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