Solución de Examen de Energías Alternativas

Nombre: CALATAYUD LLUTARI JHON código: 105142

1) ¿Cuál es la potencia de radiación solar promedio que llega a la superficie de la tierra?

1367 W/m2

2) ¿Cuáles son las eficiencias en conversión fototermica, convención fotovoltaica?

Conversión fototermica: 37 %Conversión fotovoltaica: 10% hasta 20%

3) ¿Cuál es la potencia máxima que se puede extraer del viento?

La potencia del viento depende principalmente de 3 factores: 

1. Área por donde pasa el viento (rotor)2. Densidad del aire3. Velocidad del viento

 Para calcular la fórmula de potencia del viento se debe considerar el flujo másico del viento que va dado por: 

Densidad del viento

Área por donde pasa el viento

Velocidad del viento Entonces el flujo másico viene dado por la siguiente expresión: 

 Entonces la potencia debido a la energía cinética está dada por: 

Una turbina eólica puede convertir en energía mecánica como máximo un 59,26 % de la energía cinética del viento que incide sobre ella.

4) ¿Cuáles son los factores a considerar para el diseño de una vivienda bioclimática, el estándar y confort del ser humano?

Proyecto bioclimático. Insolación. Ventilación cruzada. Envolvente térmica. Protección solar.

Ahorro y calidad del agua. Agua caliente con energía solar térmica. Iluminación natural. Energía fotovoltaica. Red de desagüe separativa. Selección de residuos. Materiales, electrodomésticos e instalaciones. Vegetación. Preinstalación domótica.

5) Hacer la relación de instrumentos de medición y parámetros para medir radiación solar y eólica.

Instrumentos de Medida de Radiación

Tipo de Instrumento Parámetro de MedidaPiranometro Radiación global, directa y

difusaPirheliómetro

absolutoRadiación directa

Actinógrafo Radiación globalHeliógrafo Brillo solar

Instrumentos de Medida de Viento

Tipo de Instrumento

Parámetro de Medida

Anemómetro Velocidad del viento

Veleta Dirección del viento

6) Describa las propiedades de radiación en un cuerpo que recibe radiación.

Irradiación total Irradiación directa Irradiación albedo (Irradiación de la atmosfera) Irradiación difusa(Irradiación por reflexión de la superficie de la

tierra)7) ¿Cuál es el principio de funcionamiento de una celda fotovoltaica,

hacer un esquema de su aprovechamiento en una vivienda?

Las Celdas Fotovoltaicas, son sistemas fotovoltaicos que convierten directamente parte de la luz solar en electricidad. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico en su forma más simple, estos materiales se compone de un ánodo y un cátodo recubierto de un material fotosensible. La luz que incide sobre el cátodo libera electrones que son atraídos hacia el ánodo, de carga positiva, originando un flujo de corriente proporcional a la intensidad de la radiación, que hace que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando estos electrones libres

son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.

8) Utilizando esquemas indique los puntos críticos de la geometría celeste.

9) Se tiene una velocidad de viento de 7 m/s y un diámetro X, y se desea obtener 8kw. Calcular la altura del molino. La eficiencia del motor es 80%.

10) ¿Cuáles son las definiciones de utilización de las curvas V-I en sistemas fotovoltaicos y en diagramas de betz en sistemas eólicos?

Curva V-I: El comportamiento eléctrico de un módulo fotovoltaico, es decir, su característica V-I, que es necesario conocer para la utilización de dicho módulo y el diseño de generadores fotovoltaicos, viene determinado por una serie de parámetros, obtenidos a partir de la información característica suministrada por el fabricante, habitualmente bajo unas condiciones estándares de medida, de uso universal

En esas condiciones se miden, al menos, la potencia máxima que pueden entregar el módulo, PMAX, la corriente de cortocircuito, Isc, el voltaje de circuito abierto, Voc y el factor de forma, definido como

Diagrama de Betz