PAPER Energia Solar

10 

Loading.... (view fulltext now)

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Full text

(1)

tipo “D” con energía solar fotovoltaica en el distrito de

tipo “D” con energía solar fotovoltaica en el distrito de Characato,

Characato,

 provincia de Arequipa.

 provincia de Arequipa.

A. Cáceres

A. Cáceres

 Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Perú.  Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Perú.

INF. DEL ARTÍCULO INF. DEL ARTÍCULO

 Keywords:  Keywords:

Energía Solar Energía Solar

Energía Solar Fotovoltaica Energía Solar Fotovoltaica Energía Renovable

Energía Renovable

ABSTRACT ABSTRACT

he paper aims to explain the

he paper aims to explain the main bottlenecks in the field of bioenergymain bottlenecks in the field of bioenergy in Peru and to deepen those linked to

in Peru and to deepen those linked to the use of natural resources suchthe use of natural resources such as water and soils, in addition to analyzing aspects such as food security, as water and soils, in addition to analyzing aspects such as food security, social inclusion and environmental impacts linked to bioenergy. In this social inclusion and environmental impacts linked to bioenergy. In this research project is more evoked to the

research project is more evoked to the generation of energy based on solargeneration of energy based on solar energy with photovoltaic panels.

energy with photovoltaic panels.

This document was based on the previous study of renewable energies in This document was based on the previous study of renewable energies in Peru, but with a greater focus on photovoltaic solar energy, in

Peru, but with a greater focus on photovoltaic solar energy, in this documentthis document we can see how renewable energy has evolved in Peru in recent years. we can see how renewable energy has evolved in Peru in recent years. We will find the corresponding calculations for the implementation of a We will find the corresponding calculations for the implementation of a house with photovoltaic panels, the selection of equipment to be used, the house with photovoltaic panels, the selection of equipment to be used, the corresponding specifications sheets

corresponding specifications sheets

Contenido:

Contenido:

Introducción ... 1

Introducción ... 1

Energía Renovable en el Perú ... 1

Energía Renovable en el Perú ... 1

1.- CAPITULO I ... 2

1.- CAPITULO I ... 2

1.1 Generalidades del Proyecto... 2

1.1 Generalidades del Proyecto... 2

2.- CAPITULO II-Marco Teórico ... 2

2.- CAPITULO II-Marco Teórico ... 2

2.1 Generalidades ... 2

2.1 Generalidades ... 2

2.2 Componentes del 2.2 Componentes del Sistema Sistema ... 3... 3

3.- 3.- CAPITULO III-Cálculos Justificados ... 5CAPITULO III-Cálculos Justificados ... 5

3.1 Calculo Eléctrico ... 5

3.1 Calculo Eléctrico ... 5

3.2 Calculo Solar ... 6

3.2 Calculo Solar ... 6

3.3 Calculo del 3.3 Calculo del Controlador Controlador ... 6... 6

3.4 Calculo de Baterías ... 8

3.4 Calculo de Baterías ... 8

3.5 Calculo del 3.5 Calculo del Inversor Inversor ... 8... 8

3.6 Resumen ... 9

3.6 Resumen ... 9

4.- CAPITULO IV-Selección 4.- CAPITULO IV-Selección de Componentes ... 9de Componentes ... 9

4.1 Selección Modulo o Pan 4.1 Selección Modulo o Panel Solar el Solar ... 9... 9

4.2 Selección de Controladores de carga ... 9

4.2 Selección de Controladores de carga ... 9

4.3 Selección de Baterías ... 9

4.3 Selección de Baterías ... 9

4.4 Selección de 4.4 Selección de Inversor Inversor ... 10... 10

CONCLUSIO CONCLUSIONES ...NES ... 10... 10 REFERENCIAS REFERENCIAS ... 10... 10 Introducción Introducción

ste documento se fundamentó en el estudio ste documento se fundamentó en el estudio  previo

 previo de las de las energías renovables en energías renovables en el Perú,el Perú,  pero

 pero con con un un enfoque enfoque mayor mayor en en la la energía energía solarsolar fotovoltaico, en este documento podemos observar fotovoltaico, en este documento podemos observar cómo ha evolucionado la energía renovable en el cómo ha evolucionado la energía renovable en el Perú estos últimos años.

Perú estos últimos años.

Encontraremos los cálculos correspondientes para Encontraremos los cálculos correspondientes para la implementación de una vivienda con paneles la implementación de una vivienda con paneles fotovoltaicos, la selección de equipos que se fotovoltaicos, la selección de equipos que se emplearan, las fichas de especificaciones emplearan, las fichas de especificaciones correspondientes.

correspondientes.

Energía Renovable en el Perú Energía Renovable en el Perú

n 2014, con el objetivo de conocer la n 2014, con el objetivo de conocer la capacidad de las fuentes renovables e capacidad de las fuentes renovables e incrementar la producción de energías renovables, incrementar la producción de energías renovables, el Estado peruano se ofreció a realizar la primera el Estado peruano se ofreció a realizar la primera Evaluación del Estado de Preparación de las Evaluación del Estado de Preparación de las

Energías Re

Energías Renovables (RRAnovables (RRA) ) en Améen América Latina,rica Latina, en cooperación con la Agencia Internacional de las en cooperación con la Agencia Internacional de las Energías Renovables (Irena). El RRA concluye Energías Renovables (Irena). El RRA concluye que el país ha realizado un gran avance en el que el país ha realizado un gran avance en el desarrollo de las subastas de energías renovables, desarrollo de las subastas de energías renovables, abundantes recursos energéticos, tales como abundantes recursos energéticos, tales como  biomasa, fuerza

 biomasa, fuerza eólica, energía solar eólica, energía solar y geotérmica,y geotérmica, de los cuales la mayor parte no ha sido explotada. de los cuales la mayor parte no ha sido explotada.

 Energía solar:Energía solar: El atlas de energía solar del El atlas de energía solar del

Perú muestra que la región con los mayores Perú muestra que la región con los mayores recursos se sitúa a lo largo de la costa recursos se sitúa a lo largo de la costa meridional de Arequipa, Moquegua y Tacna. meridional de Arequipa, Moquegua y Tacna. En estas zonas la radiación media diaria anual En estas zonas la radiación media diaria anual es de alrededor de 250 vatios por metro es de alrededor de 250 vatios por metro cuadrado (W/m2).

cuadrado (W/m2).

En setiembre de 2010 se presentó el Proyecto de En setiembre de 2010 se presentó el Proyecto de Ley N° 4335, en el que se proponía promover el Ley N° 4335, en el que se proponía promover el desarrollo de las redes eléctricas inteligentes en el desarrollo de las redes eléctricas inteligentes en el  país,

 país, con con el el objetivo objetivo de de lograr lograr una una mayormayor

T

T

E

E

E

E

(2)

eficiencia del sistema eléctrico, mejorar el monitoreo y el control del consumo eficiente de electricidad, y contribuir a un mayor uso de energías renovables y generación distribuida,  proporcionando un beneficio mayor que los costos correspondientes. Según información del Congreso de la República, este proyecto de ley se encuentra en la Comisión de Energía y Minas desde la fecha en la que se presentó.

 Fig. 1 Mapa Energético Renovable del Perú.  Fuente: MEM.

1.- CAPITULO I 1.1 Generalidades del Proyecto 1.1.1 Ubicación del Proyecto

El proyecto se realizara en una vivienda ubicada en:

R EGIÓN: AREQUIPA.

PROVINCIA: AREQUIPA.

DISTRITO: CHARACATO.

 Fig. 2 Ubicación de la Vivienda  Fuente: Google Maps.

1.1.2 Problema

limentar de energía eléctrica a través de la tecnología solar fotovoltaica mediante  paneles fotovoltaicos policristalinos el cual nos  permitirá suministrar nuestra energía generada en nuestra vivienda ubicada en el Distrito de Characato, provincia de Arequipa y no depender solamente de la empresa distribuidora en el caso de Arequipa es Seal.

1.1.3 Fases del Proyecto

A) FASE# 1: INICIO

B) FASE# 2: EVALUACIÓN

C) FASE#3: DESARROLLO DE INGENIERÍA D) FASE# 4: CONSTRUCCIÓN

1.1.4 Objetivos Objetivo general.

 Realizar la memoria de cálculo, el

dimensionamiento y la selección de los componentes y equipos necesarios para el abastecimiento de energía eléctrica por medio de energía solar fotovoltaica a una vivienda típico de nivel socioeconómica

tipo “D”, ubicada  en el Distrito de

Characato, Provincia de Arequipa. Objetivo específico.

 Dar a conocer la evolución de los

recursos energéticos renovables en el Perú y el mundo.

 Indicar las características, ventajas y

desventajas que tiene el uso de la energía solar fotovoltaica.

 Seleccionar los componentes para la

construcción del sistema solar fotovoltaico.

2.- CAPITULO II-Marco Teórico 2.1 Generalidades

n este proyecto se va a realizar el estudio y diseño de las instalaciones solares fotovoltaicas aisladas que permiten la generación de electricidad para el consumo directo en una vivienda unifamiliar que se encuentre aislada de cualquier red eléctrica pública de suministro. Describir los elementos que componen una instalación fotovoltaica autónoma, incluyendo catálogos y hojas de especificaciones técnicas de los distintos equipos y exponer un caso práctico de cálculo, que pueda servir de guía y modelo.

2.1.2 Principio Fotoeléctrico

Toda radiación de luz solar está compuesta por  partículas elementales, llamadas fotones. Estas  partículas llevan asociada un valor de energía (E), que depende de la longitud de onda (λ ) de la

radiación, y cuyo valor cuantitativo viene expresado de la forma siguiente:

 = ℎ ∗ 

Dónde: (h) es la constante de Planck y (c) es la velocidad de la luz. Se remite al lector a consultar el valor de estas constantes físicas en el siguiente enlace:

Cuando un módulo fotovoltaico recibe radiación solar, los fotones que componen dicha radiación inciden sobre las células fotovoltaicas del panel. Éstos pueden ser reflejados, absorbidos o pasar a través del panel, y sólo los fotones que quedan absorbidos por la célula fotovoltaica son los que, finalmente, van a generar electricidad.

A

(3)

 Fig. 3 Efecto Fotovoltaico.

En efecto, cuando el fotón es absorbido por la célula, la energía que porta el fotón es transferida a los átomos que componen el material de la célula fotovoltaica. Con esta nueva energía transferida, los electrones que están situados en las capas más alejadas son capaces de saltar y desprenderse de su  posición normal asociada al átomo y entrar a formar parte de un circuito eléctrico que se genera. Por lo tanto, un factor crucial para que pueda generarse el efecto fotovoltaico es que las células de los paneles solares estén compuestas por un tipo determinado de material, tales que sus átomos sean capaces de liberar electrones para crear una corriente eléctrica al recibir energía.

En la actualidad, la mayoría de las células solares están construidas con material semiconductor el silicio, en sus formas mono o policristalina.

Las células solares de silicio monocristalino se fabrican a partir de secciones cortadas o extraídas de una barra de silicio perfectamente cristalizado de una sola pieza, y que permiten alcanzar rendimientos del 24% en ensayos de laboratorio y del 16% para células de paneles comercializados. Por el contrario, para obtener células solares de silicio puro del tipo policristalino el proceso de cristalización del silicio es diferente. En este caso se parte de secciones cortadas de una barra de silicio que se ha estructurado desordenadamente en forma de pequeños cristales. Son más baratas de fabricar y se reconocen visualmente por presentar su superficie un aspecto granulado. Los rendimientos obtenidos son inferiores, alcanzándose del orden del 20% en ensayos de laboratorio y del 14% en módulos comerciales. En consecuencia, con células de silicio monocristalino ofrecen una mayor potencia nominal que los hechos a base de células de silicio  policristalino, debido principalmente a las mejores  propiedades que ofrece el silicio monocristalino, un material muy uniforme, frente a la falta de uniformidad que presentan los límites de grano del silicio policristalino. Además, otro aspecto importante es la textura final en su superficie que  presentan las células monocristalinas, de mayor

calidad y con mejores propiedades antirreflexivas, que permiten mejorar las prestaciones del módulo.

 Fig. 4 Tipos de Paneles Fotovoltaicos.

2.1.3 Arquitectura del Sistema

 Fig. 5 Componentes de una Instalación Fotovoltaica.

2.2 Componentes del Sistema 2.2.1 Modulo Fotovoltaico

aneles o módulos solares son los encargados de captar la radiación solar y transformarla en electricidad, generando una corriente continua (CC). El número de paneles quedará determinado  por la potencia que se necesita suministrar, y su disposición y forma de conexionado (en serie o en  paralelo), será en función de la tensión nominal de suministro y la intensidad de corriente que se desee generar.

 Fig. 6 Panel Solar Foto Voltaico.

Según se indican en las siguientes, donde se define el funcionamiento de un módulo fotovoltaico, el valor de corriente generado por el módulo crece con la intensidad de radiación solar, mientras que la tensión que ofrece cae conforme aumenta la temperatura alcanzada en las células del módulo.

(4)

 Fig. 7 Curvas de Funcionamiento de módulos  Fotovoltaicos.

Cuando se habla de temperatura alcanzada en las células del módulo, se entiende que es la temperatura que tiene la superficie del panel fotovoltaico, que evidentemente no tiene que ser igual a la de la temperatura ambiente, puesto que la superficie del módulo se calienta por la radiación solar que recibe.

Un módulo fotovoltaico suele trabajar dentro de un rango determinado de valores de intensidad y voltaje, dependiendo de la intensidad de radiación solar recibida, de la temperatura alcanzada en su superficie o el valor de la carga eléctrica que alimenta.

2.2.2 Regulador de Carga

n regulador de carga, cuyo emplazamiento se indica con la letra B en la figura adjunta, es un equipo encargado de controlar y regular el paso de corriente eléctrica desde los módulos fotovoltaicos hacia las baterías.

 Fig. 8 Esquema del Controlador.

Por lo tanto, estos dispositivos funcionan como un cargador de baterías, evitando además que se  produzcan sobrecargas y a la vez limitan la tensión de las baterías a unos valores adecuados para su funcionamiento.

El regulador de carga es un dispositivo electrónico capaz de gestionar de manera correcta y eficaz la carga y descarga del banco de baterías, como así también prologar la vida útil del mismo.

Existen dos tipos de controladores en el mercado los cuales son:

Controladores MPPT:

Estos controladores tienen las siguientes características que se muestran a continuación:

• Voltaje Nominal determinado por la tensión

nominal del sistema.

• Corriente Máxima determina la intensidad

máxima que pueda.

• Ofrecen la posibilidad de colocar paneles en

serie a voltajes superiores al banco de baterías.

• Están disponibles en corrientes de hasta 80 A. • Ofrecen mayor sensibilidad para el crecimiento

del sistema.

• Son más caros, costando a veces el doble que

los PWM.

• Las unidades MPPT son generalmente más

grandes en tamaño físico.

 Fig. 9 Comportamiento del Conductor MPPT.

 Fig. 10 Imagen del Controlador MPPT.

Controladores PWM

Los controladores PWM presentan las siguientes características:

• Regulan el flujo de energía a la batería

reduciendo la corriente gradualmente utilizando la tecnología de modulación de ancho de pulso (PWM).

• Son controladores baratos.

• Están disponibles en tamaños de hasta 60 A. • Tienen una vida útil larga, la mayoría tienen un

sistema de disipación de calor pasiva.

(5)

• Estos controladores de carga están disponibles

en muchos tamaños y para una gran variedad de aplicaciones.

• El voltaje nominal debe ser el mismo que el del

 banco de baterías.

 Fig. 11 Comportamiento del Controlador PWM.

 Fig. 12 Imagen del Controlador PWM.

2.2.3 Baterías y Sistema acumuladores Solares as baterías se componen básicamente de dos electrodos que se encuentran sumergidos en un medio electrolítico. Los tipos de baterías más recomendadas para uso en instalaciones fotovoltaicas son las de tipo estacionarias de plomo ácido y de placa tubular, compuestas de un conjunto de vasos electroquímicos interconectados de 2V cada uno, que se dispondrán en serie y/o  paralelo para completar los 12, 24 ó 48 V de tensión de suministro y la capacidad de corriente en continua que sea adecuado en cada caso.

En la mayoría de las ocasiones, los sistemas de acumulación de energía estarán formado por asociaciones de baterías, que estarán conectadas en serie o en paralelo, para satisfacer las necesidades,  bien de tensión, o de capacidad.

Mediante las asociaciones en serie de baterías se consigue aumentar el voltaje final respecto a la tensión de servicio que cada batería por sí sola  puede ofrecer. En el conexionado en serie de varias  baterías se debe conectar el borne negativo de cada  batería con el positivo de la siguiente, y así sucesivamente. La tensión o voltaje que  proporciona el conjunto es igual a la suma de las tensiones de cada una de las baterías individuales.

 Fig. 13 Asociación de Baterías.

En otro orden de cosas, la capacidad nominal de los sistemas acumuladores empleados (medido en Ah) no excederá en 25 veces la corriente (en A) de cortocircuito en CEM del generador fotovoltaico seleccionado.

La vida de un acumulador o batería, definida como la correspondiente hasta que la capacidad residual caiga por debajo del 80% de su capacidad nominal, deberá ser superior a 1000 ciclos, cuando se descarga el acumulador hasta una profundidad del 50% a 20 °C.

2.2.4 Inversor o Convertidos DC/AC

os inversores vienen caracterizados  principalmente por la tensión de entrada desde las baterías, la potencia máxima que puede  proporcionar y su eficiencia o rendimiento de  potencia. Este último se define como la relación entre la potencia eléctrica que el inversor entrega  para su uso (potencia de salida) y la potencia eléctrica que extrae del sistema de baterías o de los generadores fotovoltaicos (potencia de entrada). La misión del inversor en las instalaciones autónomas domésticas es la de convertir la corriente continua de las baterías en corriente alterna como la de la red eléctrica (220 Vac, 60Hz), con el fin de que se puedan conectar a la misma electrodomésticos de los utilizados habitualmente en las viviendas.

 Fig. 14 Imagen de Inversor DC/AC

3.- CAPITULO III-Cálculos Justificados 3.1 Calculo Eléctrico

ara el cálculo eléctrico estamos considerando los electrodomésticos que tiene la vivienda y que tiempo va estar en funcionamiento.

L

L

(6)

Para este proyecto estamos trabajando con los datos de una vivienda típica de nivel

socioeconómico tipo “D”.

(*) Incluye 10W de consumos del reactor de cada fluorescente.

3.2 Calculo Solar

3.2.1 Datos considerados

 Fig. 15 Muestra la radiación de Arequipa en el mes de  Junio.

Tenemos una demanda total de energía al día de 4885 (Wh/dia)

3.2.2 Calculo número de paneles Demanda total: 4885 Wh/dia HSP: 4.2 kWH/m2.dia

Eficiencia: 92% x 87% =80% Eficiencia panel: 98%

Eficiencia controlador: 98% (MPPT) Perdida de temperatura: 8%

Perdida por conducción: 1% Dereator factor: 92%

Resultado: 98x98x92x99= 87%

Dado que los equipos son de 48 Vdc el voltaje del sistema debe ser el mismo.

Demanda: 4885 Wh/dia Sistema MPPT

Numero de módulos / Arreglo

Calculo de la potencia mínima requerida

Wp = Demanda total 

EfxHSP

Wh

día

Wp = 4885 Wh/día

0.8x4.2 = 1453.87 Wp

#Modulos a emplear= Potencia Minima RequeridaWp

Potencia del modulo

 Fig. 16 Modelo de Panel JS200.

 Fig. 17 Modelo de Panel JS250.

Podemos manejar dos opciones para seleccionar nuestro panel solar que son las siguientes:

#Modulosde 200Wp = 1453.87 Wp

200 Wp

#Modulosde 200Wp = 7.27≈ 8

#Modulosde 250Wp = 1453.87 Wp

250 Wp

#Modulosde 250Wp = 5.82≈ 6

Se puede emplear dos soluciones: -8 modulos de 200Wp

-6 modulos de 250Wp

En este caso es importante analizar los costos, facilidad de conexionado y controlador MPPT a emplear.

3.3 Calculo del Controlador

Primero es necesario definir el controlador a emplear. Este debe ser capaz de soportar bien los 8 modulos de 200Wp (1600Wp) ó 6 modulos de 250Wp (2000Wp) a un voltaje del sistema de 48 Vdc

(7)

 Fig. 18 Modelo de Controlador.

Podemos observar que apartir de los Controladores 150/45 hasta 150/100 cumple con soportar mas de 1600W con un banco de 48Vdc.

La selección del controlador se realiza considerando la inversión y si en algún futuro se desea aumentar las cargas (Paneles y baterías). Para este proyecto seleccionamos el controlador 150/45.

Para el arreglo es necesario:

a) Calcular el número de modulos en serie  b) Calcular el número de modulos en

 paralelo Definición del arreglo

#Modulos enserie= Voltaje maximo del controlador

Voc del panel

#  200 = 150

43.9 =3.41≈3

#  250 = 150

37.6 =3.98≈3

En ambos casos solo podemos instalar 3 modulos en serie.

Para asegurar la carga de las baterías el arreglo de  paneles debe cumplir la siguiente condición:

Vsis+4Vdc<Vdc de paneles

En el caso del modulo de 200Wp el Vmp es 34.8, es decir Cumple

EL modulo de 250Wp tiene un voltaje Vmp de 29.8, es decir Cumple

#Modulos enparalelo= Amperaje maximo del controlador

ISC del panel

#Modulosen paralelo 200Wp = 45

6.11 =7.36≈7

#Modulosen paralelo 250Wp = 45

8.92 =5.04≈5

Para definir el arreglo es importante considerar la cantidad de paneles a instalar e intentar acomodar estos con la mejor configuración posible. Es decir evaluar la corriente y perdida por conducción, conexionado y si es en un futuro se desea aumentar los paneles.

Para el caso de modulos de 200Wp se requieren 8. El controlador permite conectar hasta 3 en serie y hasta 7 en paralelo.

De conectar los 6 en paralelo tendremos -8 x 6= 48 Amperios

-34.8Vdc x 1= 34.8Vdc

Esto es, transportar 36 amperios a 34,8Vdc. Para una perdida de 3% soporta hasta 4.5metros con un cable de 10AWG (5.3mm2)

Propuestas de conexión:

De conectarse los 2 paneles en serie tendriamos que conectar 4 en paralelo.

 2 serie x 4 paralelo = 8 modulos  8 x 4 = 32 Amperios

 34.8 Vdc x 2 = 69.6 Vdc

Esto es transportar 32 amperios a 69.6 Vdc. Para una perdida de 3% soporta hasta 40metros con un cable de 10AWG (5.3mm2)

Tambien se puede conectar 4 paneles en serie y 2 en paralelo.

 4 serie x 2 paralelo = 8 modulos  6 x 2 = 12 Amperios

(8)

 34.8 x 4 = 139.2 Vdc

Esto es transportar 12 amperios a 139.2 Vdc. Para una perdida de 3% soporta hasta 18 metros con un cable de 10AWG (5.3mm2).

 Fig. 19 4 Paneles en serie y 2 paralelo.

En el caso de modulos de 250Wp dado que requieren 5 paneles la unica opción es instalar 5 modulos en paralelo.

 -8.39 x 5 = 41.95Amperios  -29.8V x 1=29.8 Vdc

Esto es transportar 42 Amperios a 29.8Vdc. Para un perdida de 3% soporta hasta 3.27metros con un cable de 10AWG (5.3mm2)

De todas las opcionas planteadas se debe elegir aquella que se acomede mas para nuestra instalación.Es mas recomedable instalar la mayor cantidad de modulos en serie.

Para casos practicos podemos trabajar con los modulos de 200Wp con 4 en serie y 2 en paralelo, lo cual permite en un futuro crecer.

3.4 Calculo de Baterías

El voltaje del banco de baterías debe ser igual al voltaje del sistema. Este a su vez debe dimensionarse con la capacidad de soportar toda la demanda.

Demanda Total: 4885 Wh/día Voltaje del sistema: 48 Vdc Eficiencia: 95%

Profundidad de descarga: 50% Días de Autonomía: 2 días

3.4.1 Calculo de la Capacidad mínima requerida

CapacidadMínima Ah = Consumo

Profundidad de desscarga%xEf 

díaxdíasde autonomía

Ah

Consumo (Ah

dia) =

4885

48 = 101.77 Ah/dia

Capacidad Mínima Ah= 101.77 Ah/díax2dia

0.5x0.95

Capacidad MínimaAh = 428.51 Ah

3.4.2 Calculo de baterías en paralelo

La cantidad de baterías en paralelo deben ser capaces de igualar la capacidad mínima requerida  por el sistema.

En el mercado existen :

Capacidades

40Ah 65Ah 90Ah 100Ah 120Ah 150Ah 180Ah 200Ah 230Ah 250Ah

#Baterías en paralelo = Capacidad Minima Ah

Capacidad Nominal Batería

#Baterías en paralelo = 428.51 Ah

230Ah =1.86≈2

#Baterías en paralelo = 428.51 Ah

200Ah = 2.14 ≈ 2 ó 3

Puede ser 2 baterías de 230Ah en paralelo, esto es un banco 460 Ah lo cual otorgaría mayor capacidad y menor profundidad de descarga (mas vida útil)

Tambien puede emplerse 2 baterías de 200Ah en paralelo, esto es un banco de 400Ah. Es un 3.5% menos capacidad requerida, lo cual afectará la profundidad de descarga hasta un 55% aproximadamente (menor vida útil) En caso se instalen 3 baterías de 200Ah será un banco de 600Ah lo cual permite mas carga de consumo pero el arreglo de paneles no estará en capacidad de cargarlo al 100%. Además del ser un mayor costo.

3.4.3 Calculo de baterías en serie

#Bateríasserie= Voltaje sistema

Voltaje Nominal

#Baterías serie= 48 Vdc

12 Vdc = 4

Total de baterías. En emplearse de 230Ah

 2 paralelos x 4 series= 8 Baterías de

230Ah

En caso emplearse de 200Ah

 2 paralelos x 4 series = 8 baterías de

200Ah (exigir más las baterías –  vida útil)

 3 paralelos x 4 series = 12 baterías de

200Ah

3.5 Calculo del Inversor

Para este cálculo es importante conocer la potencia máxima instantánea a suministrar.

La suma de las potencias es 1705 W.

ConsumoWx1.25

Ef%

(9)

1705x1.25

0.94 = 2267.28 W

Se puede seleccionar un inversor de 48 V /3000VA  pero es importante considerar el arranque de la

nevera. 3.6 Resumen

Para este caso se ha decidido emplear los siguientes equipos: 8 módulos de 200Wp 1 Controlador MPPT de 150/45 8 Batería de 230Ah 1 Inversor de 48V/3000VA Dimensionar lo siguiente: Datos Considerados

Radiación Arequipa: 4.2 kWh/m2.día Eficiencias: 77%

Voltaje del sistema: 48Vdc Panel tipo policristalino.

Eficiencia del inversor es de 94%. Modulos Disponibles

Controladores Disponibles

Baterias Disponibles

Inversores Disponibles

4.- CAPITULO IV-Selección de Componentes 4.1 Selección Modulo o Panel Solar

4.2 Selección de Controladores de carga

(10)

4.4 Selección de Inversor

CONCLUSIONES

En el peru esta evolucionando el uso de las

energias renovables ya sean energia eolica, solar, geotermica, biomasa, mareomotriz.

El sistema solar fotovolatico es una sistema

queno spermite generar energia electrica independientemente de la red electrica para  poder darle uso mas conveniente.

Es de gran importancia en las zonas donde no

llega la energia electrica en las zonas rurales y alejadas del Peru.

El sistema solar fotovoltico no es muy

complejo lo que necesito son una correcta selección de los componeneste y su correcta instalacion para que tenga un correcto funcionamiento.

El sistemas fotovolatico nos brinda 2 dias de

atonomia en el caso que el nivel de radiccion sea minimo para cual las baterias acumulan energia por la baja intensidad soalr de esos 2 dias.

Los paneles fotovoltaicos tiene una eficiencia

de 14 al 17 %.

Existen dos tipos de paneles fotovoalticos, los

monocristalinos y los policristalinos, para nuestro poryecto usaremos policristalinos son mas ecomonicos.

 Nosotros elegimosun controlador de tipo

MPPT porque trabaja con la maxima potencia que este puede desarrollar.

El angulo se inclinacion recomendado es de 25

grados y en la cuidad de Arequipa el panel sera colocado mirando al norte para tener la mayor captacion de los rayo solares.

REFERENCIAS  http://library.fes.de/pdf-files/bueros/peru/10183.pdf  http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutori aln192.html  http://www.senamhi.gob.pe/pdf/atlas_solar.pd f  http://www.agenergia.org/files/resourcesmodu le/@random49914e4ed9045/1234267189_EN ERGIA_SOLAR_FOTOVOLTAICA_ITER.p df

  Norma Tecnica Peruana SFD.

 MEM : Ministerio de Energia y Minas

 http://www.osinergmin.gob.pe/newweb/uploa

ds/Publico/OficinaComunicaciones/EventosRe

alizados/ForoTacna/2/4- Generacion%20Fotovoltaica-Christian%20Canturin.pdf 

Figure

Updating...

References

Updating...

Related subjects :