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===¿Cómo se comportan las células solares conectadas en serie o en paralelo al quedar en la sombra?===

===¿Cómo se comportan las células solares conectadas en serie o en paralelo al quedar en la sombra?===

====Preguntas====

====Preguntas====

:a) Expliquen por qué para la fabricación de módulos solares se conectan las células solares en serie y por qué estas series a su vez son conectadas en paralelo.

a) Expliquen por qué para la fabricación de módulos solares se conectan las células solares en serie y por qué estas series a su vez son conectadas en paralelo.

::'''Respuesta:''' Por medio de este tipo de interconexión se obtienen módulos con las intensidades de tensión y de corriente necesarias para un uso provechoso de la energía eléctrica suministrada.

:'''Respuesta:''' Por medio de este tipo de interconexión se obtienen módulos con las intensidades de tensión y de corriente necesarias para un uso provechoso de la energía eléctrica suministrada.

:b) En una página en internet sobre la tecnología solar figura la afirmación: “En la conexión en serie, el módulo más débil determina la potencia total”. Expliquen lo que significa. Formulen una frase equivalente para la conexión en paralelo.

b) En una página en internet sobre la tecnología solar figura la afirmación: “En la conexión en serie, el módulo más débil determina la potencia total”. Expliquen lo que significa. Formulen una frase equivalente para la conexión en paralelo.

::'''Respuesta:''' Al optimizar la tensión conectando varios módulos solares en serie, hay que evitar que, en un módulo individual situado a la sombra, la potencia caiga prácticamente a cero. Esto haría que se “quemaran” algunas células del módulo, es decir, quedarían destruidas. Por esa razón, se enchufan en paralelo a los módulos unos diodos de protección, que se conectan automáticamente al quedarse a la sombra un módulo solar, y de esta forma lo puentean.  

:'''Respuesta:''' Al optimizar la tensión conectando varios módulos solares en serie, hay que evitar que, en un módulo individual situado a la sombra, la potencia caiga prácticamente a cero. Esto haría que se “quemaran” algunas células del módulo, es decir, quedarían destruidas. Por esa razón, se enchufan en paralelo a los módulos unos diodos de protección, que se conectan automáticamente al quedarse a la sombra un módulo solar, y de esta forma lo puentean.  

::Lo mismo vale también para la conexión de los módulos entre sí: el módulo con la potencia más pequeña genera la resistencia más grande. Dado que la resistencia total en una conexión en serie resulta de la suma de las resistencias, es evidente que las resistencias más grandes tienen mayor relevancia que las pequeñas. La frase equivalente en este caso sería: “en la conexión en paralelo, el eslabón más fuerte determina la potencia total”.

:Lo mismo vale también para la conexión de los módulos entre sí: el módulo con la potencia más pequeña genera la resistencia más grande. Dado que la resistencia total en una conexión en serie resulta de la suma de las resistencias, es evidente que las resistencias más grandes tienen mayor relevancia que las pequeñas. La frase equivalente en este caso sería: “en la conexión en paralelo, el eslabón más fuerte determina la potencia total”.

::Por una parte, el máximo suministro de potencia entre fuente de alimentación y consumidor se da, cuando la resistencia del consumidor y la resistencia interna de la fuente de corriente son iguales. Por otra, la potencia de los módulos solares, y con ello su resistencia interna, dependen en última instancia de la radiación solar.  

:Por una parte, el máximo suministro de potencia entre fuente de alimentación y consumidor se da, cuando la resistencia del consumidor y la resistencia interna de la fuente de corriente son iguales. Por otra, la potencia de los módulos solares, y con ello su resistencia interna, dependen en última instancia de la radiación solar.  

::Ese es el motivo por el cual la unidad de conversión de potencia, con la que está dotada toda planta solar para alimentar la corriente solar a la red pública, nunca está diseñada para una potencia constante, ya que esto supondría que la resistencia de carga permanecería constante y que la resistencia interna de la planta solar fluctuaría continuamente con la radiación solar; es decir, no se lograría nunca una perfecta adaptación entre ambas. Las centrales eléctricas solares poseen por ello en el convertidor de potencia una electrónica de control adicional que adapta automáticamente la resistencia de carga –y con ello la potencia útil– a la potencia de la planta solar disponible en cada momento.

:Ese es el motivo por el cual la unidad de conversión de potencia, con la que está dotada toda planta solar para alimentar la corriente solar a la red pública, nunca está diseñada para una potencia constante, ya que esto supondría que la resistencia de carga permanecería constante y que la resistencia interna de la planta solar fluctuaría continuamente con la radiación solar; es decir, no se lograría nunca una perfecta adaptación entre ambas. Las centrales eléctricas solares poseen por ello en el convertidor de potencia una electrónica de control adicional que adapta automáticamente la resistencia de carga –y con ello la potencia útil– a la potencia de la planta solar disponible en cada momento.

:c) Tina quiere participar en un concurso sobre la tecnología solar. Para ello tiene que construir un bote propulsado por un ventilador. Cómo máximo puede utilizar 4 células solares (0,5 voltios, 100 mA). El motor tiene una tensión de arranque de 0,6 voltios y una corriente de arranque de 25 mA. ¿Qué conexión le recomendarían para que el bote alcance la máxima velocidad? Expliquen por qué.

c) Tina quiere participar en un concurso sobre la tecnología solar. Para ello tiene que construir un bote propulsado por un ventilador. Cómo máximo puede utilizar 4 células solares (0,5 voltios, 100 mA). El motor tiene una tensión de arranque de 0,6 voltios y una corriente de arranque de 25 mA. ¿Qué conexión le recomendarían para que el bote alcance la máxima velocidad? Expliquen por qué.

::'''Respuesta:''' En este caso es necesario conectar en serie dos células solares (aprox. 1 voltio) para alcanzar la tensión de arranque. Dos células solares conectadas en paralelo (200 mA) suministran corriente de arranque suficiente incluso en condiciones cambiantes de radiación solar; es decir, primero se conectan en serie las células solares en paquetes de dos y estos paquetes entre sí en paralelo. Puesto que la variación de la intensidad de la iluminación influye más en la corriente que en la tensión (v. el experimento parcial 2), gracias a esta conexión en paralelo se obtiene una seguridad de funcionamiento adicional si disminuye la luminosidad.

:'''Respuesta:''' En este caso es necesario conectar en serie dos células solares (aprox. 1 voltio) para alcanzar la tensión de arranque. Dos células solares conectadas en paralelo (200 mA) suministran corriente de arranque suficiente incluso en condiciones cambiantes de radiación solar; es decir, primero se conectan en serie las células solares en paquetes de dos y estos paquetes entre sí en paralelo. Puesto que la variación de la intensidad de la iluminación influye más en la corriente que en la tensión (v. el experimento parcial 2), gracias a esta conexión en paralelo se obtiene una seguridad de funcionamiento adicional si disminuye la luminosidad.

===Optimización de la potencia de las células solares===

===Optimización de la potencia de las células solares===