Energía solar combinada con otras fuentes renovables. Esquema, descripción

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Energía solar combinada con otras fuentes renovables. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Un buen resultado es la combinación de varias fuentes de energía renovables, por ejemplo, calor solar combinado con almacenamiento de calor estacional en forma de biomasa. O, si la demanda de energía restante es muy baja, se pueden usar biocombustibles líquidos o gaseosos en combinación con calderas eficientes además de la calefacción solar.

Una combinación interesante es la calefacción solar y las calderas de biomasa sólida. Esto también resuelve el problema del almacenamiento estacional de energía solar. El uso de biomasa en verano no es la solución óptima, ya que la eficiencia de las calderas a carga parcial es baja, además, las pérdidas en las tuberías son relativamente altas -y en sistemas pequeños, quemar madera en verano puede ser un inconveniente. En tales casos, el 100% de la carga de calor en verano puede ser proporcionada por la calefacción solar. En invierno, cuando la cantidad de energía solar es insignificante, casi todo el calor se genera quemando biomasa.

Hay mucha experiencia en Europa Central en la combinación de calefacción solar y combustión de biomasa para la producción de calor. Normalmente, alrededor del 20-30 % de la carga total de calor está cubierta por el sistema solar, y la carga principal (70-80 %) la proporciona la biomasa. Esta combinación se puede utilizar tanto en edificios residenciales individuales como en sistemas de calefacción central (distrito). En las condiciones de Europa Central, unos 10 metros cúbicos de biomasa (por ejemplo, leña) son suficientes para calentar una casa particular, y una instalación solar puede ahorrar hasta 3 metros cúbicos de leña al año.

Consejos para el diseñador

A la hora de diseñar una instalación fotovoltaica hay que tener en cuenta una serie de factores diferentes para encontrar soluciones óptimas. Primero, debe averiguar cuánta energía se requiere de la instalación. Después de eso, se calcula el consumo diario total en amperios-hora. La cantidad total de almacenamiento de energía se deriva del consumo total diario y semanal. Hay que tener en cuenta cuantos días nublados debe funcionar la instalación. Finalmente, es necesario estimar cuántos módulos fotovoltaicos se necesitarán para producir suficiente energía. La instalación fotovoltaica también se puede combinar con otras fuentes de energía. Combinado con éxito, por ejemplo, una pequeña turbina eólica y células solares. La energía resultante se puede almacenar en una batería de plomo o de níquel-cadmio.

Características típicas del sistema

Los sistemas fuera de la red son menos eficientes porque funcionan con una carga casi constante durante todo el año y sus módulos fotovoltaicos están dimensionados para proporcionar suficiente energía en el invierno, aunque esto signifique una sobreproducción en el verano. Un sistema profesional típico en Europa produce una media de 200-550 kWh/kWp al año.

Los sistemas híbridos tienen un mayor coeficiente de rendimiento, ya que están dimensionados para que coincidan con la carga requerida en verano, y en invierno y en condiciones climáticas adversas, se complementan con otro sistema: una turbina eólica o un generador diesel. La producción anual promedio típica de un sistema de este tipo es de 500-1250 kWh/kWp, dependiendo de las pérdidas causadas por el regulador de carga y la batería.

Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red tienen el mejor coeficiente de rendimiento, ya que toda la energía producida se utiliza completamente en el sitio o se alimenta a la red. La producción anual promedio típica es de 800-1400 kWh/kWp.

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