Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red
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05 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Instalaciones Solares Fotovoltaicas Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 0 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 1. Introducción 2. Elementos de una instalación solar fotovoltaica conectada a la red eléctrica 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 3.1 Diseño de un huerto solar 3.2 Diseño de instalaciones integradas en edificios 4. Interacción de la instalación con la red eléctrica 4.1 Análisis de posibles perturbaciones y calidad del suministro 4.2 Medidas de los consumos eléctricos 5. Seguridad y protecciones en la instalación 6. Normativa vigente 6.1 Normativa técnica 6.2 Solicitud de conexión a la red 1 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 1. Introducción Las instalaciones conectadas a red entregan su energía a la red eléctrica, ya sea para su venta o como aporte de energía a la red. No necesita gran mantenimiento Vida útil de más de 35 años Ventajas Reducción de emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, ya que no hay baterí baterías Generan electricidad durante el tiempo de máxima demanda 2 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 1. Introducción Proceso de producción Captación de la radiación solar mediante las células Producción de energía eléctrica en forma de corriente continua Fases Conversión en corriente alterna mediante inversores. Elevación de la tensión mediante un transformador de potencia Venta a la red eléctrica 3 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 1. Introducción Diseño y aplicaciones Integración con la arquitectura y el entorno Consideraciones de diseño Pérdidas por sombreado Seguridad y calidad de la energía Ausencia de efectos perturbadores de la red eléctrica Producción de electricidad en viviendas y edificios Aplicaciones Plantas de generación de energía 4 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 2. Elementos de una ISFV conectada a la red eléctrica Módulos solares La diferencia entre instalaciones es únicamente la potencia generada Cuadros de protección AC/DC Inversores AC/DC 5 Contador principal: potencia entregada 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 2. Elementos de una ISFV conectada a la red eléctrica Un huerto solar puede producir 100 kWp, máximo permitido para conectarse a una red de baja tensión Conexión a la vivienda Vista aérea de un huerto solar Contador principal: energía generada 6 Contador secundario: energía consumida 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 2. Elementos de una ISFV conectada a la red eléctrica B. El inversor Es el elemento más importante de una instalación conectada a red Características fundamentales Actúan como fuente de corriente sincronizada con la red Disponen de microprocesadores de control, y de un PLC de comunicaciones Trabajan en continua con el generador fotovoltaico, y en alterna con el transformador a red Transforman la potencia en corriente alterna a la red Funcionan a partir de un umbral mínimo de radiación solar Permiten la desconexión-conexión automática de la instalación fotovoltaica, en caso de pérdida de tensión o frecuencia de la red. Actúa como controlador permanente de aislamiento para la desconexión/conexión automática de la ISFV 7 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 2. Elementos de una ISFV conectada a la red eléctrica C. El sistema eléctrico Interruptor general manual Interruptor automático diferencial Cajas de conexiones, cableado y toma a tierra Compuesto por los Elementos Contadores de venta y consumo Centro de transformación Interruptor magnetotérmico tetrapolar Interruptor magnetotérmico para inversor Interruptor, controlador y aislamiento del inversor Protectores de sobretensiones Fusibles Tierras y Aislamiento clase II Protecciones Config. flotante del campo generador 8 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. • Interruptor general manual: Interruptor Magnetotérmico con Poder de Corte superior al que indique la empresa suministradora. Tendrá acceso la empresa distribuidora para realizar los cortes oportunos. Se situará en el cuadro de contadores. • Interruptor diferencial: Con rearme automático, que evitará paradas por disparos intempestivos. • Interruptor magnetoté magnetotérmico tetrapolar: Si la instalación tiene conexión trifásica. • Interruptor magnetoté magnetotérmico para cada inversor: Si hubiera más de un inversor. Permite realizar tareas de mantenimiento en una zona de la instalación. Ante un fallo de una parte de la instalación solo se desconecta la parte afectada. • Interruptor automá automático de interconexió interconexión controlado por software, controlador permanente de aislamiento, aislamiento, aislamiento galvá galvánico. • Protectores de sobretensió sobretensión: A la entrada de corriente continua de cada inversor. • Fusibles: en cada polo de cada rama del generador fotovoltaico en la parte de corriente continua. Utilizados como elementos de corte para el mantenimiento. • Puesta a tierra del marco de los mó módulos, de la estructura soporte y resto de masas metá metálicas, para tener una red equipotencial y evitar diferencias de potencial peligrosas. • Aislamiento clase II en todos los componentes: módulos, cableado, cajas de conexión, etc. • Configuració Configuración flotante del campo generador: Los dos polos aislados de tierra, para garantizar la seguridad de las personas en caso de fallo a tierra en la parte de continua. La conexión a red elimina el uso de baterías y crea un sistema de consumo, que favorece la factura de la luz y elimina picos de consumo. 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 2. Elementos de una ISFV conectada a la red eléctrica D. Colocación de los paneles fotovoltaicos en instalaciones integradas en edificios Un factor importante es la integración arquitectónica: Será necesaria la unificación entre los aspectos de un buen rendimiento y el diseño arquitectónico Ventajas del silicio amorfo de película fina Mayor rendimiento ante una baja radiación Eficiencia más o menos constante con la temperatura Ejemplo de integración: tejas solares. 10 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ventajas de las instalaciones conectadas a la Red: Eliminació Eliminación de horas punta: Ayuda a las compañías eléctricas con el suministro en la horas punta de consumo, que es cuando más producen éstas. Reducció Reducción de costes: La energía se genera adyacente (junto a) a los puntos de consumo, por lo que reducimos las pérdidas por transporte desde las centrales eléctricas hasta los usuarios. Fuente gratuita y renovable de energí energía: El gasto originado por la energía solar es únicamente el coste inicial de la instalación. Bajo mantenimiento: Los módulos instalados hace 30 años siguen funcionando en perfecto estado. No contamina: Las emisiones contaminantes son inapreciables y solo se originan en los procesos de producción de células y módulos fotovoltaicos. Dotan a un edificio de cierta personalidad: combinan tecnología, estética y ecología. 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red Decidir si Instalación “tipo central solar” o “integrada en un edificio” Consideraciones a tener en cuenta si se realiza la instalación Disponer de la Superficie necesaria para la demanda de energía Determinar la Orientación adecuada El ángulo óptimo de inclinación de la instalación es en España (Hemisferio Norte): β = 3,7 + 0,96·latitud En la práctica βóptimo = latitud -10 Opciones Técnicas más comunes de conexión a red Centrales fotovoltaicas Potencia >100kW conectadas a la red de media tensión Trifásica 400V. Potencia > 5kW Monofásica 230V. Potencia < 5kW Sistemas de baja potencia 12 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 3.1 Diseño de un huerto solar Lugar “Libre de sombras” para los paneles Fácil acceso a la red eléctrica y próxima a Subestación Consideraciones en cuanto a la “Ubicación” Vías de acceso fáciles a camiones y maquinaria Alto índice de radiación solar de la zona de ubicación Huerto PGFV: Potencia de pico del generador ISTC: Irradiancia Cantidad de energía E PGFV Gdm ( ) FS PR I STC FS: Pérdidas por sombreado PR: Eficiencia de la instalación GDM: Irradiación recibida 13 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 3.1 Diseño de un huerto solar PGFV, es la suma de las potencias de los paneles que integran el generador Sombreado “FS”, debe calcularse para cada instalación la distancia entre paneles. Más importante en las instalaciones integradas en los edificios Rendimiento global del sistema “PR”, contiene las pérdidas energéticas asociadas a la temperatura de operación del generador y a los rendimientos del inversor. Usualmente entre [0.7, 0.78] Estimación de pérdidas en una instalación. 14 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 3.1 Diseño de un huerto solar A. Estimació Estimación de la radiació radiación recibida en el emplazamiento de la instalació instalación Usando bases de datos obtenemos inicialmente el valor medio anual de radiación recibida sobre una superficie horizontal Para obtener el valor en superficie inclinada, hallamos Gdmopt) Gdm ( opt ) Gdm (0) (1 4.46·10 4·opt ) (1.19·10 4 · 2opt ) O utilizar las páginas oficiales que nos lo da con el ángulo óptimo 15 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 3.1 Diseño de un huerto solar B. Cálculo de la potencia del generador fotovoltaico Potencia de salida a inyectar a la red Radiación solar Parámetros Estimación de pérdidas existentes en la instalación PGFV 16 E ·I STC Gdm ( )·FS PR PR: Factor de rendimiento FS: Pérdidas por sombreado (1, si no hay pérdidas) E: Energía a producir (KWh) ISTC: Irradiancia estándar (1000W/m2) Gdm(βóptimo): Irradiancia recibida ángulo óptimo PGFV: Potencia del generador fotovoltaico 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 3.1 Diseño de un huerto solar C. Elecció Elección de los paneles solares para configurar el generador fotovoltaico fotovoltaico Np = Potencia pico necesaria Potencia de pico del panel seleccionado Necesitaremos saber: -La tensión necesaria del inversor que se conecta a la red eléctrica -Potencia total que debe entregar el generador 17 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 3.1 Diseño de un huerto solar D. Determinació Determinación del inversor Determinación de la potencia Curva de rendimiento DC/AC en función de la potencia de operación Relación entre potencias nominales inversor/generador La potencia del inversor debe ser un (70-90)% la del generador fotovoltaico 18 Ejemplo de la configuración de un inversor de 100 kW. 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red 3.2 Diseño de instalaciones integradas en edificios Hay edificios obligados a incorporar ISFV por el CTE (código técnico de la edificación) SECCION HE5 CONTRIBUCION FOTOVOLTAICA MÍNIMA DE ENERGIA ELECTRICA Si superamos los m2 que indicada la tabla, estamos obligados a realizar la ISF. 19 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red Potencia de la ISFV La potencia mínima es 6,25 kWp, y la del inversor deberá ser de 5 kW P=C·(A·S+B) P:potencia pico a instalar (KWp) A y B: coeficiente según uso edificio C:coeficiente zona climática S: Superficie construida del edificio (m2) Coeficientes A y B fijados por el CTE para los diferentes edificios. 20 Zonas climáticas y tabla de coeficientes climáticos. Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 21 • 2.1 Potencia eléctrica mínima • 1. Las potencias eléctricas que se recogen tienen el carácter de mínimos pudiendo ser ampliadas voluntariamente por el promotor o como consecuencia de disposiciones dictadas por las administraciones competentes. • 2 En cualquier caso, la potencia pico mínima a instalar será de 6,25 kWp. El inversor tendrá una potencia mínima de 5 kW. • 3 La superficie S a considerar para el caso de edificios ejecutados dentro de un mismo recinto será: – a) en el caso que se destinen a un mismo uso, la suma de la superficie de todos los edificios del recinto. – b) en el caso de distintos usos, de los establecidos en la tabla 1.1, dentro de un mismo edificio o recinto, se aplicarán a las superficies construidas correspondientes, la expresión 2.1 aunque éstas sean inferiores al límite de aplicación indicado en la tabla 1.1. La potencia pico mínima a instalar será la suma de las potencias picos de cada uso, siempre que resulten positivas. Para que sea obligatoria esta exigencia, la potencia resultante debe ser superior a 6,25 kWp. 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 3. Diseño y cálculo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red Orientación y elevación de los paneles Minimizar las pérdidas Factores importantes para la colocación de los módulos solares Cálculo de sombras y distancia entre paneles Estanqueidad y ventilación Sobrecargas de la estructura Colocación estética de los módulos Pérdidas posibles en la instalación de un edificio. 22 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 4. Interacción de la instalación con la red eléctrica 4.1 Análisis de posibles perturbaciones y calidad de suministro El sistema debe respetar las condiciones de seguridad de la red y los estándares de calidad de inyección de energía Normativa: Real Decreto 1663/2000 Respecto a la seguridad, hay que tener en cuenta: a) La potencia nominal total de las ISFV conectadas (máx. 100 kVA) para baja tensión. b) La suma de las potencias de las instalaciones en régimen especial conectadas a una línea de baja tensión. c) Observar el caso especial de que la conexión se haga en un centro de transformación. d) En caso de desacuerdo, será de aplicación lo previsto en el artículo 4.5 del Real Decreto 1663/2000. e) Si la potencia nominal de la ISFV > 5 kW, la conexión será trifásica. f) La variación de tensión conexión/desconexión de la ISFV no puede superar el 5%. g) El factor de potencia de la energía suministrada a la empresa distribuidora debe ser lo más próximo posible a la unidad. 23 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 4. Interacción de la instalación con la red eléctrica 4.1 Análisis de posibles perturbaciones y calidad de suministro El sistema debe respetar las condiciones de seguridad de la red y los estándares de calidad de inyección de energía Respecto a la calidad de la señal que se inyecta a la red, hay que tener en cuenta: a) Cuando el inversor opera a potencia nominal, la distorsión armónica total de la onda de corriente será inferior al 5 % (ITHD < 5 %), y para una distorsión armónica total de tensión THD inferior al 2 %. Para potencias de trabajo del inversor menores a la nominal, pueden alcanzar el 25% de distorsió distorsión (10% Pn) b) La instalación deberá disponer de una separación galvánica entre la red de distribución de baja tensión y las instalaciones fotovoltaicas. Para no aportar a la red corriente continua. 24 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 4. Interacción de la instalación con la red eléctrica 4.2 Medidas de los consumos eléctricos Se rige por el Real Decreto 1663/2000. a) Los consumos de la ISFV se medirán con equipos propios e independientes. b) Se deberán conectar los dispositivos necesarios para poder medir el flujo eléctrico en los dos sentidos (la generada y la consumida). c) Los elementos del equipo de medida, serán precintados por la empresa distribuidora. d) El instalador autorizado solamente podrá abrir los precintos con el consentimiento escrito de la empresa distribuidora o en caso de peligro. e) Los puestos de los contadores se deberán señalizar de forma indeleble. f) Se indicará, para cada titular de la instalación, si se trata de un contador de entrada o salida. 25 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 5. Seguridad y protecciones en la instalación Instalación conectada a red. Punto de vista eléctrico En continua: a) Toma de tierra adecuada, para conectar todas las partes metálicas a tierra. b) La configuración eléctrica del generador fotovoltaico podrá ser flotante. Ni el positivo ni el negativo estarán puestos a tierra. c) Es recomendable que exista un sistema de vigilancia permanente de aislamiento de los polos respecto de derivas a tierra. d) Es aconsejable la utilización de descargadores de sobretensión o varistores situados entre los terminales positivo y negativo y tierra. En alterna: a) Desconexión para: • Máxima y mínima tensión (1,1 y 0,85 de la tensión nominal, de la red). • Máxima y mínima frecuencia (51 y 49 Hz, de la red). b) El sistema ha de disponer de una protección contra la operación en modo isla ( El sistema FV no debe generar energía si está desconectado de la parte de la red de distribución de baja). La desconexión debe ser automática y en un tiempo menor al equivalente a 6 ciclos de red (120 ms para 50 Hz). 26 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 6. Normativa vigente 6.1 Normativa té técnica Instalación conectada a red. Punto de vista eléctrico Organismos reguladores de las ISFV Nivel internacional IEC Comisión internacional Electrotécnica Nivel Europeo CENELEC España AENOR Comité Europeo de normalización electrotécnica Asociación española de normalización y certificación Respecto a las instalaciones eléctricas: a) REBT. b) Reales Decretos 2224/1998, 2818/1998, 1663/2000 y 436/2004 Respecto a la tarificación: a) REBT. Orden ITC/1857/2008, de 26 de junio. b) Real Decreto 1578/2008, de 26 de septiembre 27 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 6. Normativa vigente 6.1 Otras publicaciones 28 07 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 6. Normativa vigente 6.2. Solicitud de conexión a la red Se rige por el Real Decreto 1663/2000 derogado por el Real Decreto 1699/2011 “NUEVO” de 8 de diciembre 2011 Procedimiento abreviado: Las instalaciones de potencia no superior a 10 kW que pretendan conectarse en un punto de la red de distribución en baja tensión, directamente o a través de la instalación de una red interior, en el que exista un suministro de potencia contratada igual o superior al de la instalación, podrán conectarse en el mismo punto de dicho suministro mediante el procedimiento abreviado previsto en el presente artículo. Sin pedir autorización Solicitud: a) Nombre, dirección, teléfono u otro medio de contacto. b) Situación de la instalación. c) Esquema unifilar de la instalación. d) Punto propuesto para realizar la conexión. e) Características técnicas de la instalación. Además: potencia pico del campo de paneles y potencia nominal de la instalación f) Descripción, modos de conexión y características del inversor o inversores. g) Descripción de los dispositivos de protección y elementos de conexión previstos. 29 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 1 Deseamos realizar en la Localidad de Almazar (Cáceres) un huerto solar. Dicha instalación tiene que poder producir 5KWh de media, con un factor de rendimiento de 0,75 (Incluye ya las posibles pérdidas por sombreado). El modelo de las placas a instalar será MÓDULO “ATERSA A-135P” El modelo de inversor TAURO PRM 5000/8 de ATERSA La obtenemos de la agencia europea http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/index.htm 30 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 1 Ángulo óptimo de inclinación de los paneles solares: β = 3,7 + 0,96 ·Ф o de forma práctica en España se resta 10º a la latitud βopt = 39º 48’ – 10 = 29º48’ = βopt También obtendremos la radiación recibida en dicho lugar al año, tanto en el plano horizontal como en el ángulo óptimo de las placas. Pgfv: E: FS: PR: Hopt: Istc: Potencia del generador fotovoltaico Energía a producir KWh Factor de sombreado Rendimiento global del sistema Radiación ángulo óptimo Irradiancia estándar 1000W/m2 Hh= 4,4KWh/m2/día y Hopt= 5,02 KWh/m2/día Pgfv = (5·1)/(5,02 · 0,75) = 1,328 Kw pico Calcularemos el Nº de Paneles Nº paneles = Potencia de pico / Potencia de un panel Nº Paneles = 1328/135 = 9,837 pondremos 10 paneles de 21,93V de tensión circuito abierto (tabla próxima transparencia) 31 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 1 32 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 1 Como el inversor tiene las características de una tensión de entrada entre 105-185Vcc y las placas van a 21.93 V. Para valor mínimo de entrada del inversor 105V/21,93V = 4,78 placas Para valor máximo de entrada del inversor 185V/21,93V = 8,44 placas No es recomendable trabajar en valores bajos de entrada del inversor por lo que será recomendable trabajar a mitad de tabla, podríamos usar 6 placas en serie, que darán un valor de entrada al inversor de 6*21.93 = 131,58V. El inversor aguanta una potencia nominal de 4KW, si ponemos 6 paneles resultará una corriente máxima de circulación por el inversor de: I nominal inversor= 4000/131,58 = 30,4 A La corriente de cortocircuito del panel es Isc = 8,23 A Como pondremos dos ramas en paralelo de 6 paneles en serie, la corriente que le entrará al inversor será de 33 8,23 *2 = 16,46 A y el inversor aguanta 30,4 A Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 2 Tenemos una nave usada como almacén, situada en Vélez Blanco (Almería). El código técnico de la edificación nos obliga a tener una ISF, dicha nave tiene una superficie útil para la ubicación de los paneles de 10100 m2. El factor de rendimiento de la instalación es de 0,78. Indicar a partir de que superficie es necesaria la ISF integrada en este edificio. Calcular el número de placas a instalar así como el ángulo óptimo de su instalación. RED ELÉCTRICA. Los materiales a utilizar serán de la Marca “ATERSA” http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=1 1º cálculo de la potencia a instalar P=C·(A·S+B) P:potencia pico a instalar (KWp) A y B: coeficiente según uso edificio C:coeficiente zona climática S: Superficie del edificio (m2) P = 1,4 ·(0,001406· 10100+ (-7,81)) P= 8,94684 KWp a dar a la red, tendremos que tener en cuenta las diferentes pérdidas. 34 P= 8,94684 /0.78 = 11,470 KWp Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 2 2º obtenció obtención de los datos de irradiació irradiación de la localidad La obtenemos de la agencia europea http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/index.htm Ángulo óptimo 33 grados 35 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 7. Ejercicio 2 3º Cálculo del nº nº de placas Los paneles a utilizar serán A-260P Nº paneles = Potencia de pico / Potencia de un panel Nº Paneles = 11470 /260W = 44,11 pondremos 45 paneles de 43,31V de tensión circuito abierto Como la potencia a conectar a la red es superior a 5KW, necesitaremos necesitaremos la conexió conexión a red trifá trifásica Podemos usar el modelo PIKO 5.5 con 5800W de potencia máxima de entrada, pondremos 2 en paralelo. Este modelo de inversor permite una tensión nominal de entrada en corriente continua: 680V y un valor mínimo de 180V 680/43.31 V = 15,7 placas Como para obtener la potencia deseada necesitamos 45 placas, pondremos 3 ramas en paralelos de placas y cada rama formada por 15 placas en serie. 36 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 3 En un huerto solar, se desea realizar una instalación fotovoltaica conectada a red que sea capaz de inyectar a la misma 4KWh. La instalación va a estar ubicada en la localidad de Oropesa (Toledo). Se pide: a) Ubicación geográfica (latitud y longitud) de la instalación 37 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 3 b) Cálculo de la radiación media anual que se recibe en el emplazamiento para el ángulo óptimo 38 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 3 c) Cálculo de la potencia de pico del generador fotovoltaico a diseñar justificándola elección de la configuración correspondiente. Consideraremos que las pérdidas por sombreado son despreciables y las pérdidas por rendimiento las consideramos 0,78 Pgfv: E: FS: PR: Hopt: Istc: Potencia del generador fotovoltaico Energía a producir KWh Factor de sombreado Rendimiento global del sistema Radiación ángulo óptimo Irradiancia estándar 1000W/m2 Hh= 4,45KWh/m2/día y Hopt= 5,08 KWh/m2/día Pgfv = (4·1)/(5,08 · 1· 0,78) = 1,01 Kw pico d) Elección de componentes, comerciales que se puedan usar en la instalación, a partir de catálogos de fabricantes. Calcularemos el Nº de Paneles a partir del modelo Nº paneles = Potencia de pico / Potencia de un panel será MÓDULO “ATERSA A-135P” Nº Paneles =1010/135 = 7,48 pondremos 8 paneles de 21,93V de tensión circuito abierto 39 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 3 d) Elección de componentes, comerciales que se puedan usar en la instalación, a partir de catálogos de fabricantes. El inversor que hemos elegido será el de la tabla, Como la tensión de entrada tiene los márgenes: Para valor mínimo de entrada del inversor 105V/21,93 = 4,78 Para valor máximo de entrada del inversor 185V/21,93 = 8,44 como los paneles necesarios son: Nº Paneles =1010/135 = 7,48 pondremos 8 paneles de 21,93V de tensión circuito abierto No es recomendable trabajar en valores bajos de entrada del inversor por lo que será recomendable trabajar de mitad de tabla hacia delante, pondremos usar 8 placas en serie, que darán un valor de entrada al inversor de 8*21.93 = 175,44V. El inversor aguanta una potencia nominal de 4KW, si ponemos 8 paneles resultará una corriente máxima de circulación por el inversor de: I nominal inversor= 4000/175,44 = 22,80 A La corriente de cortocircuito del panel es Isc = 8,23 A Como pondremos 1rama de 8 paneles en serie, la corriente que le entrará al inversor será de: 8,23 *1 = 8,23 A y el inversor aguanta 22,80 A 40 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 4 Un complejo residencial situado en Javea, está formado por 5 edificios con los siguientes usos: a) Un edificio de oficinas, con una superficie de 3500 m2 b) Dos hoteles, uno de 8000 m2 y otro de 12000 m2, y de 120 plazas cada uno de ellos. c) Un supermercado de 6000 m2 Se está haciendo un estudio para realizar una instalación fotovoltaica. Calcular la potencia de pico que se debería instalar en el recinto en función de los datos proporcionados para los edificios. Si disponemos de paneles solares cuya potencia máxima es de 250 W, calcular la cantidad de módulos que necesitaríamos para configurar el generador fotovoltaico de la instalación. La superficie S a considerar para el caso de edificios ejecutados dentro de un mismo recinto será: a) en el caso que se destinen a un mismo uso, la suma de la superficie de todos los edificios del recinto. b) en el caso de distintos usos, de los establecidos en la tabla 1.1, dentro de un mismo edificio o recinto, se aplicarán a las superficies construidas correspondientes, la expresión 2.1 aunque éstas sean inferiores al límite de aplicación indicado en la tabla 1.1. La potencia pico mínima a instalar será la suma de las potencias picos de cada uso, siempre que resulten positivas. Para que sea obligatoria esta exigencia, la potencia resultante debe ser superior a 6,25 kWp. Ed. Oficinas Hotel 1 Hotel 2 Superm. P= C·(A·S+B) = 1,3 · ( 0,001223 · 3500 + 1,36) = 7,3326 KWp P= C·(A·S+B) = 1,3 · ( 0,003516 · 8000 +(- 7,81)) = 26,4134 KWp P= C·(A·S+B) = 1,3 · ( 0,003516 · 12000 +(- 7,81)) = 46,0719 KWp P= C·(A·S+B) = 1,3 · ( 0,004688 · 6000 +(- 7,81)) = 26,4134 KWp P total = 7,3326 + 26,4134 + 46,0719 + 26,4134 = 106,23 KWp 41 Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. 7. Ejercicio 4 P=C·(A·S+B) P: A y B: C: S: 42 Potencia pico a instalar (KWp) Coeficiente según uso edificio Coeficiente zona climática Superficie del edificio (m2) Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Ejercicio 4 Se está haciendo un estudio para realizar una instalación fotovoltaica. Calcular la potencia de pico que se debería instalar en el recinto en función de los datos proporcionados para los edificios. Si disponemos de paneles solares cuya potencia máxima es de 250 W, calcular la cantidad de módulos que necesitaríamos para configurar el generador fotovoltaico de la instalación. Esta potencia resultante no tiene en cuenta las pérdidas por rendimiento, si las consideráramos despreciables, para saber el número de paneles dividimos Nº paneles= P total/P panel = 106230 W / 250 W = 424,92 paneles 43
