{"id":90679,"date":"2018-03-11T10:09:14","date_gmt":"2018-03-11T10:09:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/concentrador-fotovoltaico-para-iluminacion-por-fibra-optica-de-celulas-multiunion\/"},"modified":"2018-03-11T10:09:14","modified_gmt":"2018-03-11T10:09:14","slug":"concentrador-fotovoltaico-para-iluminacion-por-fibra-optica-de-celulas-multiunion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/fibra-optica\/concentrador-fotovoltaico-para-iluminacion-por-fibra-optica-de-celulas-multiunion\/","title":{"rendered":"Concentrador fotovoltaico para iluminaci\u00f3n por fibra \u00f3ptica de c\u00e9lulas multiuni\u00f3n"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Juan  David Silva Rodr\u00edguez <\/strong><\/h2>\n<p>Hoy en d\u00eda la concentraci\u00f3n se presenta como una de las tecnolog\u00edas m\u00e1s prometedoras de la industria fotovoltaica y su aportaci\u00f3n para aumentar las capacidades de producci\u00f3n el\u00e9ctrica hasta el nivel esperado para esta energ\u00eda en el futuro pr\u00f3ximo puede ser decisiva. Sin embargo, todos los concentradores fotovoltaicos desarrollados hasta la fecha adolecen de las mismas complicaciones de dise\u00f1o, las cuales han obstaculizado hasta el momento su definitiva implantaci\u00f3n comercial. Entre ellas destaca la necesidad de instalar el receptor de c\u00e9lulas en el foco del concentrador, con las restricciones geom\u00e9tricas que ello implica tanto de tama\u00f1o, como de empaquetamiento, de capacidad de refrigeraci\u00f3n, sensibilidad al alineado, etc. Esta tesis representa un intento de mejorar el rendimiento de un sistema de concentraci\u00f3n partiendo de un concepto nuevo basado en la separaci\u00f3n f\u00edsica del concentrador y el receptor fotovoltaico, que fuera capaz de iluminar c\u00e9lulas solares de alto rendimiento con un nivel de concentraci\u00f3n de unos 1.000 soles. Ello permitir\u00eda al mismo tiempo evaluar el funcionamiento y durabilidad de las c\u00e9lulas multiuni\u00f3n de materiales iii-v, cuyas eficiencias en dispositivos fabricados a nivel industrial duplican los valores de las de silicio pero que a\u00fan deben ser probadas en condiciones de funcionamiento en la atm\u00f3sfera terrestre. En este sentido, la separaci\u00f3n f\u00edsica del receptor de c\u00e9lulas y del concentrador permite ubicar el primero en un recinto protegido de los agentes atmosf\u00e9ricos, lo que aumenta la durabilidad de las c\u00e9lulas y ayuda a mantener su eficiencia al m\u00e1ximo nivel a lo largo de un periodo de tiempo mayor.  para ello, se consider\u00f3 la posibilidad de utilizar fibras \u00f3pticas como medio de transporte de la luz concentrada desde el concentrador hasta cada una de las c\u00e9lulas componentes del receptor fotovoltaico. Asimismo, con el fin de plantear un dise\u00f1o que una vez optimizado fuese adaptable a la industria y que permitiese una posterior reducci\u00f3n de costes, se parti\u00f3 de la utilizaci\u00f3n de concentradores con un \u00e1rea considerable que iluminasen una gran cantidad de c\u00e9lulas a un tiempo. La aproximaci\u00f3n as\u00ed planteada resulta muy novedosa y no se encuentran en la bibliograf\u00eda especializada sistemas similares a este concepto.   el objetivo fundamental consist\u00eda en dise\u00f1ar y construir un prototipo de sistema de concentraci\u00f3n basado en la transmisi\u00f3n de la luz concentrada por fibra \u00f3ptica hasta un receptor de c\u00e9lulas multiuni\u00f3n situado en interior, as\u00ed como la evoluci\u00f3n del mismo. La capacidad de producci\u00f3n el\u00e9ctrica del mismo se fij\u00f3 en 200 wp. La primera fase del desarrollo se dedic\u00f3 al dise\u00f1o de un concentrador de tipo cassegrain, con disco primario parab\u00f3lico y un reflector secundario. Para la fabricaci\u00f3n del espejo primario se estudiaron diversas t\u00e9cnicas: inflado de l\u00e1minas de metacrilato precalentado, inflado de metacrilato precalentado sobre molde y fabricaci\u00f3n en poli\u00e9ster reforzado con fibra de vidrio sobre molde met\u00e1lico mecanizado. Las dos primeras abrieron una v\u00eda que condujo a resultados interesantes aunque la t\u00e9cnica necesita ser depurada para conseguir la calidad precisada en un concentrador fotovoltaico. Por su parte, con la \u00faltima se fabricaron prototipos de gran calidad que constituyeron el sistema final. Por otra parte, el sistema de transmisi\u00f3n de luz concentrada por fibra \u00f3ptica constituye un aut\u00e9ntico reto. La necesidad de proporcionar un reparto uniforme de la energ\u00eda colectada entre todas las fibras impone el uso de un elemento homogeneizador previo. Dicho elemento, denominado receptor calidosc\u00f3pico, debe acoplarse \u00f3ptimamente al haz de fibras conectadas a las c\u00e9lulas. A fin de optimizar dicho acoplamiento se llev\u00f3 a cabo la fusi\u00f3n de un extremo del haz de fibras para formar un mazo compacto que a su vez se fusion\u00f3 con el extremo de salida del receptor calidosc\u00f3pico. Teniendo en cuenta los niveles de densidad de energ\u00eda considerados las fibras \u00f3pticas utilizadas deben ser de cuarzo, lo que complica enormemente la fusi\u00f3n de mazos con un grosor por encima de 15 mm, como es el caso del sistema desarrollado. Se han estudiado asimismo otras alternativas para la fabricaci\u00f3n del mazo de fibras: por un lado, se utilizaron fibras de metacrilato que resultan m\u00e1s f\u00e1ciles de fusionar aunque soportan mucha menos densidad de potencia luminosa y, por otro, se realizaron prototipos de haces de fibras de cuarzo compactadas mec\u00e1nicamente. En lo que se refiere al receptor de c\u00e9lulas y a sus conexiones \u00f3pticas y el\u00e9ctricas, \u00e9ste se realiz\u00f3 en cobre y con un dise\u00f1o compacto y f\u00e1cilmente reproducible. La funci\u00f3n de disipaci\u00f3n de calor en el mismo se consigue dejando una serie de canales por los que se hace circular agua como fluido refrigerante consiguiendo una alta eficiencia con un tama\u00f1o reducido y un bajo consumo de bomba de impulsi\u00f3n.   elementos adicionales como estructuras de soporte y circuito de refrigeraci\u00f3n tambi\u00e9n han sido optimizados. El resultado ha sido un prototipo completo de concentrador fotovoltaico totalmente \u00fanico. Una vez construido y evaluado, dicho prototipo ha permitido un estudio pormenorizado de diferentes aspectos de relevancia en concentraci\u00f3n fotovoltaica, habi\u00e9ndose obtenido resultados de gran inter\u00e9s para su aplicaci\u00f3n en sistemas similares y concentradores de todo tipo.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Concentrador fotovoltaico para iluminaci\u00f3n por fibra \u00f3ptica de c\u00e9lulas multiuni\u00f3n<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Concentrador fotovoltaico para iluminaci\u00f3n por fibra \u00f3ptica de c\u00e9lulas multiuni\u00f3n <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Juan  David Silva Rodr\u00edguez <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de Madrid<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 15\/12\/2008<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Gabriel Sala Pano<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Antonio Luque l\u00f3pez <\/li>\n<li>Francisco Jos\u00e9 L\u00f3pez hern\u00e1ndez (vocal)<\/li>\n<li>ram\u00f3n Alcubilla gonz\u00e1lez (vocal)<\/li>\n<li>Jorge Aguilera tejero (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Juan David Silva Rodr\u00edguez Hoy en d\u00eda la concentraci\u00f3n se presenta como una de las tecnolog\u00edas m\u00e1s [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[16122,6875,13371,16008,11346],"tags":[16285,16210,16125,30566,188092,28521],"class_list":["post-90679","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-energia-solar","category-fibra-optica","category-generadores-de-energia","category-politecnica-de-madrid","category-transmision-de-energia","tag-antonio-luque-lopez","tag-francisco-jose-lopez-hernandez","tag-gabriel-sala-pano","tag-jorge-aguilera-tejero","tag-juan-david-silva-rodriguez","tag-ramon-alcubilla-gonzalez"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90679","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=90679"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90679\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90679"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90679"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90679"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}