Fundamentos y Especificaciones de Condensadores, Baterías y Módulos Fotovoltaicos

El Condensador: Definición y Funcionamiento

El condensador consta de dos placas metálicas conductoras separadas por un material aislante, al que se le denomina dieléctrico.

Especificaciones Técnicas de los Condensadores

• Capacidad nominal: El valor de la capacidad nominal de un condensador varía con la frecuencia de trabajo y la temperatura.
• Tensión de perforación: Si un condensador es sometido a una tensión excesiva, el dieléctrico no podrá soportarlo y se perforará.
• Tensión de trabajo: La tensión a la que puede funcionar un condensador de forma permanente sin sufrir daños.
• Coeficiente de temperatura: Temperatura máxima que soportará un condensador sin sufrir daños.

Tipos Comunes de Condensadores

• Papel metalizado: El papel es metalizado para evitar que se formen vacíos entre el dieléctrico y las placas. Además, poseen la capacidad de autorregenerar el dieléctrico después de sufrir una perforación.
• Plástico: Tienen la ventaja de conseguir capacidades relativamente elevadas a tensiones que llegan hasta 1000 V.
• Cerámicos: Utilizan dieléctricos cerámicos de una constante muy elevada. Soportan poca tensión y se consiguen valores desde pocos picofaradios hasta 100 nF.
• Mica: Se pueden fabricar láminas de mica con facilidad, por lo que se construyen condensadores intercalando láminas de mica como dieléctrico y láminas de estaño o aluminio como placas. Se utilizan en circuitos de transmisión y recepción de radio.

Pilas y Acumuladores: Características Esenciales

Características de las Pilas

• Fuerza electromotriz (FEM): Es la que se mide con un voltímetro de alta resistencia conectado entre los electrodos de la pila, lo que impide que la corriente en la medida sea lo más pequeña posible y así se evitan errores en la medida por caída de tensión en la resistencia interna de la pila.
• Capacidad: Cantidad total de electricidad que puede suministrar una pila hasta agotarse. Se mide en amperios hora (Ah).
• Resistencia interna: Este valor depende de las dimensiones de la pila y de la concentración y temperatura del electrolito, disminuyendo la resistencia interna al aumentar el tamaño de la pila.

Tipos de Pilas

Daniell, Volta, Leclanché, pilas secas tipo Leclanché (las más comunes), pilas secas de magnesio, pilas de oxígeno, pilas alcalinas de pirolusita, pilas de botón y pilas de litio.

Acumuladores (Baterías Recargables)

Los acumuladores son similares a las pilas, aunque su única diferencia es que estos se pueden cargar aplicando una diferencia de potencial a sus electrodos.

Componentes de los Acumuladores

Sus componentes principales son: recipiente y tapas, rejillas y placas, tapones, separadores, electrolito y conexiones entre celdas.

Características de los Paneles Solares Fotovoltaicos

Parámetros Eléctricos Clave

• P max (Potencia Máxima): Potencia máxima en vatios (W) que el panel puede entregar.
• Ip max (Intensidad a Pmax): Intensidad de corriente del panel en amperios (A) a la máxima potencia.
• Up Max (Tensión a Pmax): Tensión en voltios (V) en el punto de potencia máxima.
• Icc (Intensidad de Cortocircuito): Intensidad de corriente de cortocircuito, resultante de cortocircuitar el panel.
• U0 (Tensión en Vacío): Tensión en vacío obtenida de los terminales del panel al no conectar carga alguna.

Tipos de Paneles Solares según el Material

• Silicio monocristalino: Se componen de secciones de una barra de silicio cristalizado en una sola pieza. Rendimiento del 16%.
• Silicio Policristalino: Secciones de una barra de silicio que se ha estructurado desordenadamente en forma de pequeños cristales. Rendimiento del 14%.
• Silicio Amorfo: Células de silicio que se construyen sin unidad cristalina alguna, muy finos y flexibles. Uso en pequeños aparatos electrónicos. Rendimiento del 8%.
• Arseniuro de galio: Material muy eficiente con un rendimiento aproximado del 20% en paneles comerciales.