Unidad6dimensionado Esf_2011

Introducción a la Energía Solar Fotovoltaica

Doctor José Francisco Sanz Requena. Universidad Europea Miguel de Cervantes

CALCULO DE LAS INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS

Diseño de instalaciones solares F.V.

Diseño de instalaciones solares F.V.

Consideraciones de diseño

Condiciones generales para el Dimensionado

Condiciones generales para el Dimensionado

Formas de consumo y perfiles de carga

Formas de consumo y perfiles de carga

Formas de consumo y perfiles de carga

CALCULOS Y APLICACION

MES PEOR

MJ/m2.día

Valor Medio: 15,13 MJ/m2 =15130 kJ/m2

• Hora solar pico (HSP): Se define como la media del sol con una intensidad de radiación de 1000 W/m2, que incide sobre la superficie del módulo solar. • Watio Pico: Se define como la máxima potencia que puede generar un panel o módulo fotovoltaico y coincidente con una intensidad de radiación constante de 1000 W/m2 o 100 mW/cm2 a una temperatura de 25ºC.

• 1kJ/m2· 0.024·0.0116 = HSP • Con esta relación podemos establece la radiación solar recibida con la energía que nos va a aportar el módulo fotovoltaico.

Ejemplo • Queremos saber la energía diaria que va a generar un panel fotovoltaico de 100 Wp que está situado en la provincia de Castellón en el mes de Julio con un ángulo posicional de 30º. – Tenemos que para un ángulo de 30º en la provincia de Castellón existe una radiación de 16900 Kj/m2 – 16900*0.024*0.0116 = 4.70 HSP

• E diaria = P panel * HSP 100 * 4.70 = 470 w HSP • El panel nos proporciona en un mes 14 100 kw HSP. (Hay que descontar perdidas por radiación y conexionado)

EJEMPLOS DE INSTALACIONES

Materiales de Instalación

www.atersa.com

MÓDULO SOLAR FOTOVOLTAICO A-150M

MÓDULO SOLAR FOTOVOLTAICO A-160P

MÓDULO SOLAR FOTOVOLTAICO A-150P

El MINO V2 revoluciona el concepto tradicional de los reguladores de carga debido a su versatilidad.

El MINO V2 12/24V 30 permite repartir la corriente máxima de 30 amperios entre la entrada o la salida, en función de las necesidades del usuario. Existen más de 20 posibilidades distintas entre la variación de intensidades a 12V y a 24V.

Son los elementos encargados de almacenar la energía que producen los módulos, para ser posteriormente utilizada cuando se precise. Su importancia es vital, además de ser el único elemento "vivo" de un sistema fotovoltaico, por lo cual debemos ser cuidadosos en su elección. Disponemos de una amplia gama, como son las baterías estacionarias de plomo-antimonio, electrolito gelificado, plomocalcio, níquel-cadmio, con o sin mantenimiento. Las capacidades disponibles cubren todo el espectro de aplicaciones, existiendo acumuladores de más de 5.000 Ah.

Ejemplo de dimensionado

• Partimos de la base de una vivienda aislada en la montaña cerca de la montaña Palentina donde disponer de energía eléctrica convencional es costoso por la lejanía. El sistema a utilizar es un sistema compuesto por paneles fotovoltaicos, regulador, convertidor y batería. • La vivienda dispone de comedor, cocina, baño, 3 habitaciones, nevera, televisión en color, una lavadora y un electrodoméstico. • La potencia el funcionamiento se especifica en las siguientes tablas.

Descripción del Equipo

Potencia

Nº de equipos

Funcionamiento (horas/día)

Equipos en CC Comedor

20

1

3

Cocina

11

1

2

Baño

11

1

1

Habitaciones

11

3

½

Nevera

60

1

12

TV color

50

1

4

Electrodoméstico

200

1

2

Lavadora

500

1

4 h/s: 7 días

Equipos en CA

• • • • • •

Tensión útil: 24 v Provincia: Palencia Tensión de panel: 12 V Intensidad: 4.4 A Temperatura máxima 25ºC Inclinación: 60º

Descripción del Equipo

Poten cia

Nº de equipo s

Funcionamiento (horas/día)

Consumo Wh/día

Comedor

20

1

3

60

Cocina

11

1

2

22

Baño

11

1

1

11

Habitaciones

11

3

½

66

Nevera

60

1

12

720

Equipos en CC

TOTAL

879

Equipos en CA TV color

50

1

4

200

Electrodoméstico

200

1

2

400

Lavadora

500

1

4 h/s: 7 días

285.7

TOTAL

885.7

cc = [(100 + MS)/100]T1

ca = [(100 + MS)/Rdto.]T2

ser tensión de trabajo ca =la consumo ca. Wh/día cc =Para consumo cc.una Wh/díavivienda margen de seguridad se24 para V.= Seleccionamos MSpuede = margenser de 12 V 0 24MS contabiliza un 15% seguridad se contabiliza

que la sección sea más reducida.

un 15%

T2 = total Wh/día en ca

T1 = total Wh/día en cc

Rdto= rendimiento del inversor

PUNTO 2 • Consumo en continua:954 Wh/día • Consumo en alterna: 1197 Wh/día • Consumo Total: 2151 Wh/día 3. Intensidad necesaria Ah/día, será el punto 2 entre el punto 1. E = CT /V

PUNTO 3 Energía total = 89.64 Ah/día

PUNTO 4 Pérdidas por conexión: Previstas un 10% E1= %E/100 La energía total = 96.6 Ah/día PUNTO 5 Tomamos un ángulo de 60º

5. Tablas de radiación.

PUNTO 6 HSP

•1kJ/m2· 0.024·0.0116 = HSP

PUNTO 7: Ah/día que proporciona cada módulo

7. Son Ah/día que proporciona cada módulo. Son HSP multiplicado por la intensidad característica del módulo

PUNTO 8:Número de Módulos

8. Nº de módulos necesarios: Punto 4 entre punto 7 9. El número de módulos a instalar lo obtenemos redondeando el punto 8 al alza El número de paneles solares fotovoltaicos vendrá dado por la forma de instalación en paralelo o en serie

Npp = E/HSP · Ip Nps = Vt/Vp Ntp= Npp·Nps

E = energía total almacenada Ah/día Ip= intensidad de pico (dato del fabricante) V t = tensión de utilización Vp = tensión de panel

PUNTO 10: Ah/día proporcionados totales

10. Ah/día obtenido de multiplicar el punto 7 por el punto 9

7. Son Ah/día que proporciona cada módulo. Son HSP multiplicado por la intensidad característica del módulo

PUNTO 11: Déficit/Superávit

12. Días de autonomía, marca los días que podremos disponer de batería en caso de que no haya radiación solar. - Para un sol regular 3 días

- Para un sol irregular de 5 a 7 días - Para lugares críticos con muy poco sol 15 días

11. Deficit/Superávit (Ah/día) se trata de restar el punto 10 menos el punto 4

PUNTO 14: Capacidad de la batería

C = 100 ·E· D /P

• Regulador: Pueda soportar una intensidad de 22 A: Leo 1/25 • Inversor/ convertidor: Soportar una potencia de 885.7 W. Cualquiera que soporte 1000.