Tema: Ayuda con proyecto!

Hola buenas estoy realizando un proyecto de fotovoltaica aislada para un consumo de 15Kwh/dia y me encuentro algo perdido en como traspasar el estudio solar y demás a la parte física del proyecto osea cuantas placas me hacen falta.

Como ya dije el consumo es de 15Kwh/día, no tengo ninguna sombra y las placas las puedo orientar perfectamente hacia el sur (entiendo que azimut 0º). La latitud del emplazamiento es de 28,09º (Zona sur de Tenerife). Ya que el consumo es mayor precisamente en el mes de peor radiación (diciembre) me veo obligado al irme al peor de los casos en el dimensionamiento, por lo que a la inclinación de la placa será 28,09º + 10º = 38º y mi HSP=3,36. También manejo otro dato como el potencial fotovoltaico de la zona que se estima en 3,7310 Kwh/Kwp al día como media a lo largo de diciembre (aunque este dato no se de que me vale en principio).

Ahora bien he hecho los siguientes cálculos:

1) 15000wh/dia : 24V = 625 Ah/día

Los 24V los he cogido sin saber, no conozco la razón por la cual elegimos entre 12V, 24V y 48V ni cual se adaptaría mejor a mi necesidad.

2) 3,36 (HSP) x 8,10A = 27,21 Ah/día

(He escogido al azar para el ejemplo una placa de 240wp que tiene como punto de máxima corriente 8,10 A, ¿es este el dato que debo coger para la corriente?

3) 625 Ah/día : 27,21 ah/día = 23 placas solares.

Y ya después le aplicaría el +10% de rigor al dimensionamiento.


La consulta es la siguiente voy por buen camino?? en que puedo estar metiendo la pata??

Gracias. Un saludo.

Hola, IvanGlez.

Partiendo de la base de que yo también estoy empezando en este mundillo, quizá pueda ayudarte con las fórmulas que he utilizado para realizar mis propios cálculos*.

Para el cálculo de número de paneles necesarios la fórmula a utilizar sería:

Npaneles=Econsumida/(0,9*Wp*HSP)

Econsumida = 15000 Wh/día
0,9 = factor de corrección
Wp = potencia paneles
HSP = Hora Solar Pico

NPaneles=15000/(0,9*240*3,36)=15000/725.76=21.66 --> 22 paneles

Este sería el número de paneles necesario para cubrir la potencia demandada. Después según la configuración de series y paralelos que elijas en función del o los reguladores quie instales puedes necesitar alguna más.

En lo que respecta a la tensión de las baterías, me sobrepasa un poco ya que se trata de una instalación muy grande para lo que yo estoy acostumbrado. De todas formas, el criterío sería el siguiente:

Potencia demandada:

menor de 1500 W -----> 12 V
de 1500 a 5000 W -----> 24 ó 48 V
mayor de 5000 W ------> 60 ó ? V

Como puedes ver, para un consumo de 15000 Wh/día un banco de baterías de 24V se queda muy, muy corto. A 48V estarías barajando intensidades de 312A, que siguen siendo muy altas. Trabajando a 60V la intensidad bajaría hasta los 250A por lo que te podrías plantear poner 4 reguladores de carga MPPT Outback FLEXMax 80A en paralelo, p.ej. que admiten una tensión de salida de 60V.

En cualquier caso, dejo esta cuestión en el aire por si algún forero más puesto en el tema pudiera ilustrarnos a los dos.

SalU2



(*) Por favor, si no fuesen correctas agradecería a los foreros con más experiencia cualquier rectificación.

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Un comentario.

Los paneles que has elegido para el proyecto creo que son de 60 células por lo que son para sistemas de conexión a red.

Para una instalación aislada te interesaría utilizar paneles de 72 células, aunque utilizando reguladores de carga MPPT podrían funcionar sin problemas.

También sería interesante que tuvieses en cuenta las distancias entre paneles y regulador/es, regulador/es a banco de baterías, así como entre baterías e inversor/es, para el cálculo de secciones de cable necesarias.

SalU2.

Como siempre, se acostumbra a confundir potencia y energía. Los Kw es potencia, y los Kwh es energía.

Cuando se dice que:
Potencia demandada:

menor de 1500 W -----> 12 V
de 1500 a 5000 W -----> 24 ó 48 V
mayor de 5000 W ------> 60 ó ? V


estamos hablando de potencia, y no de energía, con lo cual no puedes decir que
Como puedes ver, para un consumo de 15000 Wh/día un banco de baterías de 24V se queda muy, muy corto. A 48V estarías barajando intensidades de 312A, que siguen siendo muy altas

Que las necesidades sean de 15Kwh/día, no significa que la potencia máxima en un momento dado sea 15Kw.
Habría que ver cual es la potencia máxima de esa vivienda, que posiblemente no pase de 5Kw y sea de una forma puntual.
Por lo que 5000/48= 105 A. que es una intensidad "manejable", sin necesidad de un cableado de sección exagerada.

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Por otra parte, personalmente aplicaría la fórmula

Npaneles=Econsumida/(0,7*Wp*HSP)

Econsumida = 15000 Wh/día
0,7 = factor de corrección
Wp = potencia paneles
HSP = Hora Solar Pico

¿Por qué 0,7 y no 0,9?, pues porque si sumas la eficiencia de cada elemento de la instalación por donde va a pasar la energía obtienes que:

Eficiencia del regulador = 95% aprox.
Eficiencia del inversor = 90% aprox.
Eficiencia en la carga/descarga de baterias = 85%.

Todo ello hace una eficiencia de 0,95 x 0,9 x 0,85 = 0,72 = 72% aprox.

Y porque la experiencia también me dice que de cada 1000wh generados, solo me llega para consumir 700wh.

Gracias por la aclaración, carlos6025.

Como siempre la experiencia es un grado. Efectivamente, tiene mucho más sentido el razonamiento que haces sobre la potencia máxima de la vivienda que el utilizar directamente los 15KW que yo estaba utilizando.

En cuanto al factor de corrección, mis cálculos del rendimiento de la instalación han sido demasiado generosos.

Tomo buena nota.

SalU2.

Y a lo dicho por Carlos, que es un calculo impecable, añade un generador auxiliar, por si acaso. Las estadisticas de horas de sol pico son una buena base para el calculo, pero si solo haces caso de las estadisticas, te puedes ahogar en un lago cuya profundidad media sea de solo 2 centimetros. Las HSP son tambien una estadistica; no garantiza que vayas a tenerlas todos los años. Aparte, a veces hay averias de algun componente, etc, etc

Tener un "salvavidas" viene muy bien a veces

Con 24v y un buen inversor aguantas consumos de hasta 4kw durante 5minutos y reduces bastante el coste de baterías+inversor.

Vengo a dar mi granito de arena.

Skolly tiene toda la razon del mundo, ya que los consumos "pico" ademas de muy puntuales suelen ser durante cortos periodos de tiempo.

De todas formas, trabajar con baterias estacionarias, implica contar con la capacidad adecuada a la intensidad de trabajo, por lo que si necesitas/vas a disponer de toda la autonomia, matas dos pajaros de un tiro, pero sino, tienes que irte a las de traccion que tienen más particularidades y hay que estar más encima.

Yo soy bastante paranoico con la intensidad/tension, por lo que para más de 1000W no me parece bien funcionar a 12v y a partir de 1500-2000W yo pasaria a 48v si encaja la capacidad del acumulador con las configuraciones disponibles, y además que los reguladores de carga soportan el doble o cuatro veces más potencia segun vamos subiendo la tension de trabajo.

Para 15 kwh diarios, seguro que tendra picos de más de 3 kw asi que yo me iria a 48v de cabeza, aunque hay que definir el tipo de uso y presupuesto, que cuanto mejor sea, más rendimiento y confortable será el funcionamiento.

Si la idea es replicar el funcionamiento de una vivienda "normal", yo no montaria menos de un 5000W /48 para no tener excesivas limitaciones a nivel de electrodomesticos y comodidades normales.

Para meter 4 kw de placas con un FM80 o Midnite te vale, pero para más placa habría que ver que combinaciones se pueden hacer.

Luego, cada caso es un mundo, sobretodo, insisto, en el tipo de uso/consumo y presupuesto.

Si eres capaz de definir un poco mejor el proyecto pues ya acabamos de darte cada uno nuestra opinion argumentando lo que nos parezca más oportuno/rentable.

Saludos!

Hola de nuevo, ante todo gracias por todas las aportaciones y recomendaciones para mi proyecto, que he de aclarar que es académico y no real pero bueno no por ello menos importante.

A ver ya tengo varias placas candidatas de 72 células como ya me recomendaron por aquí y ahora estoy barajando precios y rentabilidad. El cálculo del factor de corrección que me habían propuesto también me sale en torno al 0,78, creo que es una buena cifra.

También me ha quedado claro que para la dimensión del proyecto la configuración de baterías será para 48 V. En cuanto al regulador había ojeado el Outback FLEXMax 80A y ya que me lo han recomendado también por aquí creo que será una buena elección.

Para describir algo más el proyecto en si, decir que trata sobre un hotel rural aislado en la zona sur de Tenerife de unos 300 m2 de una sola planta que consta de 8 habitaciones, pequeño restaurante con cocina y comedor, un hall + pequeña recepción además de una pequeña vivienda in situ para los dueños. También llevará un estudio sobre la viabilidad y rentabilidad de hacer la climatización mediante máquinas convencionales de AA con bomba de calor y fancoils con el consiguiente aumento de consumo y por lo tanto sobredimencionado de instalación, o bien hacerlo mediante la propuesta de una máquina de tecnología de frío solar tipo Climatewell 10 + suelo radiante para refrigeración de las estancias sobre todo, que apenas presenta demanda de corriente ya que se basa en proceso químico y que los únicos consumos sería para las bombas de circulación de agua. En base a una u otra posibilidad el ACS vendrá por placas + acumuladores independiente, o bien "colgada" al sistema de frío solar ya mencionado.

Realmente me sale un previsión de energía de 25000 kwh, el hecho de que haya comentado al principio que son 15000 kwh es que esa es la cantidad de que quería cubrir con energía solar y los 10 kwh restantes con un generador de minieólica ya que en la zona se dispone de un buen potencial eólico durante todo el año.

Había pensado que lo correcto sería disponer de una instalación en trifásica 220 con sendos 3 inversores para aislada trabajando en paralelo. He barajado varias opciones de inversor teniendo en cuenta que en algún momento calculo que no es descabellado llegar a los 5 kw:

1. INVERSOR/CARGADOR ONDA PURA VICTRON 48/5000/120-50 alrededor de 2500€
48V/5000W Inversor/Cargador Onda Pura Victron 48/5000/120-50


2. Inversor Senoidal Trifasico 220V + Monofásico 220V ISC 4000 48V alrededor de 2800 € (pero siendo de 4 kw)

En este me surgue la duda de si he de poner 3 unidades para lograr mi red trifásica, que supongo que también como los demás.

Inversor Senoidal Trifasico 220V + Monofásico 220V ISC 4000 48V - Solener - Onda Pura Trifasicos - TU TIENDA SOLAR


3) Sunny island 5048 alrededor de 4000 €

Y la última duda que me surge por el momento es si bien elijo el regulador Outback 80 como bien comente antes, cuantas unidades debo poner para mi instalación, ya que contaré con entre 20 y 24 paneles de entre 240 y 280 Wp, y según el fabricante para una configuración de baterías de 48 V puedo cubrir 5000w de placas. A mi haciendo cálculos por encima me da que me paso de los 5000 W por muy poco por lo que creo que me veré obligado a poner 2 unidades.

Muchas gracias. Un saludo!

Hola Carlos, respecto a la formula Npaneles=Econsumida/(0,7*Wp*HSP) E consumida yo entiendo que Ivanglez ya le ha aplicado todos los coeficientes de perdidas que mencionas R= (1-Kb-Kc-Kv)*(1-Ka.N/pd) y en Npaneles utiliza el 0.9 que le corresponde al panel. si no redundaria en los coeficientes de perdidas.
yo por lo menos lo hago asi.
un saludo

Vale. Si ya están metidas todas las pérdidas en E_consumida, no hay que volver a meterlos, obviamente.
Define E_consumida

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Pero IvanGlez dice textualmente que Hola buenas estoy realizando un proyecto de fotovoltaica aislada para un consumo de 15Kwh/dia y. Así que no creo que haya metido las pérdidas, por lo que me re-afirmo en lo del 0,7.

si no ha metido las perdidas, no te digo que no.
yo personalmente, cuando me refiero a los consumos diarios ya les aplico todas las perdidas.
E_consumida= consumo diario+20%/perdidas totales
y luego ya se calcula el nº de paneles.
el resultado final es mas o menos es lo mismo que tu dices, pero lo digo asi, porque ya que es en fin academico, saber de donde salen los numeros.
un saludo