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INTRODUCCIÓN. 1.1 ¿Qué es la energía solar fotovoltaica? ¿Electricidad o calor? Corriente continua. 1.2 Componentes de un sistema fotovoltaico. Sistemas autónomos sin almacenamiento. Sistemas autónomos con almacenamiento. Sistemas autónomos híbridos. Sistemas conectados a la red. 1.3 La producción de energía y su coste. Producción energética de un módulo fotovoltaico. Almacenamiento de la energía. Evolución de la rentabilidad y de los costes. 1.4 Casos en los que puede ser interesante recurrir a la energía fotovoltaica. Electricidad en zonas aisladas. Electricidad para equipos portátiles. La energía fotovoltaica en combinación con la red eléctrica. 1.5 La electricidad fotovoltaica en el Código Técnico de la Edificación.
CAPÍTULO 2 LA ENERGÍA DEL SOL 2.1 La geometría Tierra-Sol. Movimientos de la Tierra. Trayectoria aparente del Sol. 2.2 Características de las radiaciones solares. Energía renovable. Función de la atmósfera. La masa de aire. Radiación directa, difusa y global. El espectro solar. 2.3 La radiación solar sobre nuestro planeta. Instrumentos de medida. Bases de datos meteorológicos. Datos meteorológicos en España. Utilización de los datos. Valores acumulados.
CAPÍTULO 3 LA CONVERSIÓN DE LA LUZ EN ELECTRICIDAD Introducción. 3.1 La conversión fotovoltaica. La absorción de la luz. Transferencia de energía desde los fotones a las cargas eléctricas. Recolección de las cargas. Curvas características corriente-tensión. Potencia y rendimiento. 3.2 Tecnología de las células solares. Células de silicio cristalino. Fabricación del silicio metalúrgico. Células de silicio amorfo y sus derivados. Unión simple de silicio amorfo. Otras tecnologías. 3.3 Propiedades de las células solares. Respuesta espectral. Características eléctricas. Influencia de la iluminación. Influencia de la temperatura.
CAPÍTULO 4 COMPONENTES DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 4.1 Los módulos fotovoltaicos. Tipos de módulos fotovoltaicos. Desde la célula al módulo. Silicio cristalino. Silicio amorfo. Módulos especiales. Características eléctricas y climáticas. Parámetros eléctricos bajo iluminación. Pruebas y certificaciones. Montaje de los paneles. 4.2 El almacenamiento de la energía. Baterías de plomo. Construcción de las baterías. Ciclos y vida util. Agrupamiento de baterías. Baterías de níquel. Características de carga. Característica de descarga. Baterías de litio. Tecnología. Seguridad. Tendencias futuras. Batería de plomo abierta. Batería de plomo cerrada. Baterías de níquel. Baterías de litio. Superconductores y volantes de inercia. Baterías de metal-aire. Sistemas redox. Aire comprimido. 4.3 Reguladores de carga. Funciones de los reguladores. Control de carga. Control de descarga. Tecnología de los reguladores. Regulador “shunt” (todo o nada). Regulador “shunt” lineal. Regulador en serie “todo o nada”/lineal. Regulador PWM. Regulador MPT. Accesorios y particularidades de los reguladores. Accesorios necesarios. Accesorios recomendados. Accesorios útiles en algunas ocasiones. Criterios para la elección de los reguladores. Dimensionado. Consumo. Precisión de los umbrales. Protecciones. Facilidades de montaje. Garantía y certificación. 4.4 Los convertidores. Los convertidores DC/DC. Convertidores al alta. Convertidores a la baja. Los convertidores DC/AC. Criterios de elección. Tipos de convertidores autónomos. Convertidores para sistemas autónomos y resumen de sus criterios de elección. Convertidores para conexión a la red. Concepto sobre los convertidores de red. Tecnología. 4.5 Otros componentes del sistema. Protecciones contra los rayos. Protección contra los efectos directos de los rayos. Protección contra los efectos indirectos de los rayos. Fusibles y disyuntores. Interruptor programable. Medida. 4.6 Receptores en sistemas autónomos. Regla de oro: Ahorro de energía. Elección entre corriente contínua o alterna. La iluminación. Lámparas de “led” blancas. Lámparas fluorescentes. Lámparas halógenas e incandescentes. Lámparas portátiles y linternas solares. La refrigeración y la ventilación. El bombeo y el tratamiento del agua. Bombas en instalaciones solares. Red de distribución de agua a presión. Bombas para la calefacción. Equipos de alta fidelidad (Hi-Fi), ordenadores y periféricos. Hi-Fi y TV. Ordenadores. Conexión y cableado de los receptores. 4.7 Últimos desarrollos: paneles solares ultragrandes de alto rendimiento. 4.8 Centrales solares termoeléctricas.
CAPÍTULO 5 SECTORES Y MERCADOS DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA 5.1 El mercado mundial en cifras. Potencia fotovoltaica instalada en los diversos países. Japón: líder mundial. Alemania: campeona de Europa. Los Estados Unidos: un gigante siempre en carrera. Francia: progresos modestos. Suiza: la precursora europea. España: golpe de acelerador. España y su Código Técnico de la Edificación. Otros países europeos. La industria fotovoltaica. Un tejido industrial en reestructuración permanente. Principales productores. La falta de silicio y sus consecuencias. 5.2 Las aplicaciones de la energía fotovoltaica en los países desarrollados. Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red. Principio de funcionamiento. Central fotovoltaica en un campo libre. Central fotovoltaica en un edificio. Central integrada en el edificio. Conexión a la red. Casas fotovoltaicas autónomas. Composición del sistema fotovoltaico. Aparatos receptores: tensión continua o alterna. Fuentes de apoyo. Las aplicaciones profesionales autónomas. Aplicación en las telecomunicaciones. Transportes. Medidas y telecontrol: redes, seguridad, meteorología. Protección catódica. Gestión del agua. Agricultura. Equipamientos en medios urbanos. La electrónica portátil y los equipos de juego. 5.3 Aplicaciones de la fotovoltaica en los países cálidos. Necesidades principales. Importancia de la formación y de la financiación. Sistemas pequeños individuales y colectivos. Sistemas solares para casas. Linterna solar. Estación de carga solar. Electrificación rural con pequeñas redes de 24 V. Cambio de mentalidad. Ventajas de la tensión contínua a 24 V. Aparatos agrícolas o artesanales a 24 V . Aplicaciones sin motorización. El bombeo fotovoltaico. Principio de funcionamiento y componentes del sistema de bombeo de agua. Dimensionado de la instalación de bombeo. Sistemas híbridos. Dimensionado. Funcionamiento del sistema. Ejemplo de sistema.
CAPÍTULO 6 DISEÑO, INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 6.1 Dimensionado de un sistema fotovoltaico autónomo. Datos previos. Evaluación de las necesidades (Etapa 1). Energía solar recuperable (Etapa 2). Definición de los módulos fotovoltaicos (Etapa 3). Calculo de la potencia cresta del sistema. Tecnología de los módulos. Tensión de funcionamiento y estructura del campo fotovoltaico. Dimensionado del almacenamiento de energía y del regulador (Etapa 4 y 5). Autonomía sin aporte solar. Cálculo de la capacidad de la batería. Elección del tipo de batería. Dimensionado del regulador. Plan de cableado (Etapa
Este libro estudia la producción de electricidad a partir de la energía solar y sus aplicaciones en la práctica. Es una obra actualizada y adaptada al CTE de gran utilidad para los profesionales del sector (instaladores, diseñadores, constructores, proyectistas, arquitectos, electricistas, etc.), ya que estudia todos los aspectos teóricos y prácticos necesarios para dominar los sistemas e instalaciones fotovoltaicas (principios de funcionamiento, cálculos, componentes de las instalaciones, montaje, mantenimiento, medidas de seguridad, etc.).
Además este libro es muy práctico para la realización de cursos de formación y para contenidos específicos de ciclos formativos y estudios sobre estos temas. Es un libro de gran éxito en su versión francesa y muy conocido en el país vecino por todos los técnicos y profesionales de la energía solar fotovoltaica.
