DIMENSIONADO INSTALACIÓN FV PARA OFICINA DATOS DE LA DEMANDA DE LOS EQUIPOS:
APARATO &"&
&"a
l %mpara i nt l %mpara e+t omputadora radio venti l ador
Nº
P( W /!a!"# $ (%#
, , , , ,
,//-0,--
. / . . /
Los pasos que vamos a seguir para el dimensionado son los siguientes:
Paso 1
Estimai!n de la demanda media diaria de energ"a el#tria$
Paso 2
Estimai!n del %ngulo %ngulo !ptimo de inlinai!n de los paneles & %lulo de la energ"a radiante inidente inidente so're los mismos$
Paso 3
Dimensionado del generador (otovoltaio: determinai!n del n)mero de paneles* de(inii!n de la tensi!n nominal de la instalai!n & propuesta de one+i!n entre los paneles$
Paso 4
Dimensionado del sistema de aumulai!n: determinai!n de la apaidad )til de las 'ater"as & one+ionado de los vasos$
Paso 5
Dimensionado del regulador de la arga* determinai!n de las orrientes m%+imas en el generador (otovoltaio & la arga$
Paso 6
Dimensionado del inversor$
Paso 7
Dimensionado del a'leado$
Paso 1' Es$)a&*+ !, -a !,)a+!a ),!a !a.a !, ,+,./0a ,-&$.&a" El onsumo medio diario de energ"a el#tria se alula a partir de las potenias & tiempo de utili1ai!n medio diario de ada aparato agrupando* por un lado* los aparatos en orriente ontinua 2i3* & por otro* los aparatos en orriente alterna 243* #stos )ltimos a(etados por el rendimiento del inversor:
E cc Wh =∑ P cc W · t i h i
E consumida= E cc
E ca Wh =∑ P ca W · t j h
E ca η inv
j
A partir de los siguientes datos de demanda:
&"&
&"a
APARATO
Nº
P(W/!a!"#
$ (%#
!0as !, so
l%mpara int l%mpara e+t omputadora radio ventilador
, , , , ,
,//-0,--
. / . . /
/ / / / /
5onstruimos la ta'la de demandas alulando las potenias en ontinua & en alterna & las energ"as onsumidas por los equipos tam'i#n en ontinua & en alterna:
&"&
&"a
APARATO
Nº
l%mpara int l%mpara e+t
, ,
+ +
P&&
APARATO
Nº
omputadora radio ventilador
, , , P&a
P(W/!a!"#
,/:-
$ (%#
+ +
/-0,-:0-
E consumida= E cc
E ca η inv
+ +
/ /
!0as a -a s,)a+a
6 6
7 7
$ (%#
+ + +
. . /
!0as !, so
+ + +
/ / /
!0as a -a s,)a+a
6 6 6
7 7 7 E&a
= 22,86
E (W%#
8 ,,*./907,. 8 ,,*./907,. //*907,./;
E&&
P(W/!a!"#
+ + +
. /
!0as !, so
E (W%#
8 //9*07,./; 8 07*,./907, 8 07*,./907, :./*907,.:
342,85 =416,95 Wh 0,87
La energ"a media diaria demandada a la instalai!n (otovoltaia estar% relaionada on la energ"a media diaria onsumida por la vivienda a trav#s del rendimiento del regulador de la arga:
E consumida 416,95 = = 438,89 Wh E demandada = ηreg 0,95
PASO 2' +/-o !, +&-+a&*+ ,+,./0a .a!a+$, El %ngulo !ptimo de inlinai!n de los paneles se determina de (orma que durante el mes en el que la radiai!n inidente so're una super(iie
DATOS DE =ADIA5IGN EN H< SEJKN EL P=OE5TO SE=A DE LA U5A Ene e' Mar A'r Ma& @un @ul Ago Sep Ot Nov Di AFo .*97 0*/9 0*09 0*:, .*?. .*0/ 0*: 0*,/ .*., .*:9 .*? .*00 .*99 Se onsideran las peores ondiiones para la produi!n de energ"a* el peor mes en El Salvador es Septiem're$ =adiai!n media diaria so're super(iie
*? 8 ,0*7?9 M@ 6 m / d"a
/3
Determinar el %ngulo de inlinai!n para el ual el (ator orretor BC es m%+imo:
El %ngulo de inlinai!n !ptimo se enuentra entre 0 & ,- menos que la latitud* en este aso entre . & ;$ Sin em'argo el m"nimo %ngulo de inlinai!n para que la lluvia arrastre la suiedad que se posa so're las plaas es de ,0* as" que el %ngulo de inlinai!n elegido es de ,0$ Seg)n la inlinai!n de los m!dulos se de'e apliar un (ator de orrei!n que en este aso es de B8,*/$ La energ"a radiante media diaria que inide so're los paneles inlinados ,0 ser%:
E incidente =15,768 · 1,2= 18,92 MJ / m 2 día
PASO 3' D),+so+a!o !,- /,+,.a!o. o$oo-$a&o ,3
5%lulo de las
Las
2
E incidente J / m día 1 hora 18,92 · 106 1 h = =5,2 horas HSP h = · · 2 3.600 s 1.000 3.600 1000 W / m
/3
Energ"a que de'e produir la instalai!n (otovoltaia
Los datos del (a'riante de los m!dulos (otovoltaios son los que siguen:
CARACT" FA8RICANTE V+o) (V# ,/ ,7*0 V7&o (V# 70 P7&o (W# 90 .,+! 7a+,La instalai!n (otovoltaia de'e produir la energ"a media diaria que demanda la vivienda* a(etada por el rendimiento del panel 2903:
E demandada 438,89 = =516,34 Wh E producida = 0,85 η panel
3
5%lulo del n)mero de paneles neesarios
5ada panel estar% produiendo la potenia pio durante las
N paneles=
E producida Wh P pico
.3
W · HSP h panel
=
516,34 =2 paneles 75 · 5,2
5one+i!n de los paneles
Los paneles se onetan en serie (ormando (ilas & las (ilas se onetan en paralelo entre s"$ amos a
Nº paneles / fila= Nº filas =
nom!inst nom ! panel
=
N paneles Nº paneles / fila
12 12
=1 panel / fila
2 1
= = 2 filas
03 La tensi!n nominal del generador (otovoltaio de'e ser m)ltiplo de ,/* que es la tensión nominal de cada panel Tensiones
er siguiente (igura de on(iguraiones t"pias:
Configuraciones típicas de conexión de paneles
5riterio de selei!n el que asegure una ma&or vida de las 'ater"as & un menor n)mero de estas$ Se reomienda que el n)mero m"nimo de paneles en serie de'en ser as" que se desartan las dos primeras opiones$
PASO 4' D),+so+a!o !,- ss$,)a !, a&)-a&*+ (9a$,.0as# ,3 Par%metros nominales de las 'ater"as
– 5apaidad nominal 25n3: antidad de arga 2A<3 que puede e+traerse de la 'ater"a en un n)mero de
– Pro(undidad de desarga: 5oiente* en * entre la arga e+tra"da de la 'ater"a & su apaidad nominal
– 5apaidad )til: 5apaidad* en A<* disponi'le o utili1a'le en (uni!n de la pro(undidad de desarga m%+ima & del rendimiento de la 'ater"a$ Se alula:
" u =" n · P f
!m#$
· η %at
/3 5ondiiones de (unionamiento de la instalai!n
– Energ"a media diaria demandada por la instalai!n: Energ"a demandada 2<3 – Autonom"a de las 'ater"as: M%+imo n de d"as seguidos que la instalai!n es apa1 de satis(aer Eproduida a e+pensas de las 'ater"as$ 3 !rmulas para los %lulos Capacidad útil:
" u &h =
E demandada Wh / día · & días nom!inst
Capacidad nominal:
" n &h =
" u &h P f'm#$ · η %at
E demandada Wh / día · & días
=
nom!inst · P f'm#$ · η%at
Nº vasos en serie/fila:
nom!inst Nº vasos / fila = nom! vaso Nº filas en paralelo:
Nº filas =
" n &h " 100 &h
Nº vasos total:
Nº vasos total = Nº vasos / fila · Nº filas en paralelo
CARACT" FA8RICANTE ,/ V+o) (V/6aso# ,/C1:: (A%# P5 !,s&;)<=(># -*? A$o+o)0a : R,+! (># -*;
V+o);ss$ 12V C+;12 V /-:*,9;;?7 / +º 5-as , 6asos/5-a / +º 6asos $o$
Paso 5' D),+so+a!o !,- .,/-a!o. !, -a &a./a; !,$,.)+a&*+ !, -as &o..,+$,s )<=)as ,+ ,- /,+,.a!o. o$oo-$a&o -a &a./a" El regulador de la arga de'e soportar la intensidad m%+ima que pueda irular por la instalai!n* tanto en el iruito del generador (otovoltaio omo en el de las argas$ La intensidad m%+ima que produe el generador (otovoltaio ser% la suma de las intensidades que irulan por ada (ila de paneles uando #stos est%n (unionando a pleno rendimiento* es deir* en el punto de m%+ima potenia$ Por ada (ila de paneles irular% la intensidad pio del panel* por tanto: nom*inst 8 ,/ ( m#$ ! generador &= nº filas·
P pico ! panel W
75
=2 =8,57 & 17,5 pico ! panel
La intensidad m%+ima que onsume la arga se determina teniendo en uenta todos los onsumos simult%neamente: nom*inst 8 ,/ ( m#$ !carga &=
P cc W nom!inst
P ca W 110
=
30 350 =5,68 & 12 110
Paso 6' D),+so+a!o !,- +,.so. Las arater"stias de (unionamiento que de(inen un inversor o onvertidor 5565A son:
– Potenia nominal – Tensi!n nominal de entrada 2553: rango ,0 – Tensi!n nominal de salida 25A3 – reuenia de operai!n – =endimiento El inversor s!lo est% a(etado por las argas en orriente alterna* por tanto* onoido su rendimiento & la potenia instalada en alterna* la potenia m"nima del inversor se estima seg)n:
P inv W =
P ca W η inv
=
350 = 402,3 W 0,87
NOTA: Debe evitarse sobredimensionar el inversor para que el rendimiento en el rango de trabajo sea bueno.
Paso 7' D),+so+a!o !,- &a9-,a!o El dimensionado del a'leado en orriente ontinua es importante porque para tensiones de ,/R.9 las intensidades son onsidera'les & las p#rdidas en los ondutores el#trios pueden ser demasiado elevadas$ La resistenia el#tria por unidad de longitud de un ondutor* =* se e+presa en (uni!n de la resistividad del material ondutor* * & de su sei!n* S* seg)n:
2
+ *·mm / m ) * / m= 2 S mm Para el o're:
+"u ,20 º" =
1 2 *·mm / m 56
La a"da de tensi!n en una longitud de ondutor de / L ser%:
, = 2 · - m · ( & · ) * / m
Por tanto* la sei!n m"nima que de'e tener un ondutor de longitud /L para que la m%+ima a"da de tensi!n sea ΔVmx se alula 2suponemos una L 8 0m3:
2
2
S mín mm =
( m#$=
+ "u ,32 º" =
2 · - m · ( m#$ & · + * · m m / m
P pico ! pan el pico ! panel
, m#$
& , m#$ =0,02 · nom!inst
1 2 · [1 0,0392 · 32− 20 ]=0,02626 *·mm / m 56
2· 5 ·
2
2
S mín mm =
2 · - m · ( m#$ & · + * · m m / m
, m#$
=
75 · 0,02626 17,5 2 =9,4 mm 0,02 · 12
R,&o-a&*+ !, !a$os Seg)n la siguiente demanda energ#tia:
&"&
&"a
APARATO
Nº
P(W/!a!"#
$ (%#
!0as !, so
l%mpara int l%mpara e+t omputadora radio ventilador
, , , , ,
,//-0,--
. / . . /
/ / / / /
Los resultados de demanda energ#tia* las
:P&& :0P&a E&& //*907,./; E&a :./*907,.: E&o+s)!a .,?*;.09,: E!,)a+!a!a .:9*9;-:/; ,9*;/,? E+&!,+$, 0*/0? ?SP E7.o!&!a 0,?*:.,0?. Los resultados de dimensionamiento de los prinipales omponentes de la instalai!n on una tensi!n nominal de la instalai!n es de ,/ son los que siguen:
