Tema: ayuda para calcular una instalacion pequeña

Hola buenas noches, gracias por leer mi duda. tengo que realizar una instalacion fotovoltaica de autoconsumo de 3Kw ( a nivel academico).
He conseguido hacer un reparto de las cargas, por cierto ¿Las cargas en continuas son aquellas que se conectan a una linea de continua no? como un portátil.

Me gustaría que me dijerais si está bien calculado, donde mas dudo es en la tención de trabajo que he usado, no se si será muy alta.

elementos que he cogido:
--------------------------------------------------
Inversor: Sunny Boy 3600TL
Potencia :3880 W

Tensión de entrada máx.

750 V

----------------------------------------------------------
Placa solar fotovoltaica Solarworld SW140 140Wp

Potencia en el punto de máx. potencia (P max)		140 Wp
Tensión en vacío (U oc)		22,1 V
Tensión a potencia máxima		18,0 V

Corriente de cortocircuito (I sc)		8,35 A
Corriente a potencia máxima (I mpp)		7,85 A

----------------------------------------------------------------------------
Batería: MONOBLOC DE GEL BLACKBULL G6/260 2v
C100=260Ah

He supuesto una profundidad de descarga del 40%

----------------------------------------------------------
regulador
Steca Solsum F 6.6F, 8.8F y 10,10F. Uno de los reguladores de carga más utilizado en los sistemas solar para instalaciones Home. modelo 6.6 F
v=12v
I=6A
-------------------------------------------------------------------------------------------------

1º He dimensionado la instalación en un 10% por lo que tengo en realidad 3300 w

2º He cogido la tensión de trabajo de 396V he cogido una alta porque nos dijeron en clase que es mejor coger tensión alta para que la intensidad sea baja. dando una intensidad de consumo de:

3300/396=8.333Ah/dia-


3ºHe elegido un lugar para coger los valores de radiación anual y de esos 12 he cogido el mas bajo:1.3Kwh/m^2 -->1.3 h.s.p

4º el factor de corrección es:

1.3*7.85=10.205 Ah producción del panel al dia

5º para calcular el numero de paneles:

Paneles en serie: 396/18=22Nº paneles
Paneles en paralelo=8.333/10.205 =0.81--> 1 panel Nº paneles.
Nº paneles totales = 22 paneles

6º calculo de baterias:

Dias de autonomía de la instalación :4 dias
Profundidad de descarga 40% no venia en las caracteristicas de la batería.
C100=260Ah
Capacidad=8.333*4/0.4=83,033Ah/dia
Nº de baterías
Baterias en serie = 396/2=198 baterias en serie
Baterías en paralelo =83,033/260=0,32 à 1 bateria

7º calculo de reguladores:

Calculo de reguladores
v=12v
I=6A
Reguladores en paralelo:
396/12=33

Reguladores en serie:
10,205 Ah /6A=1,7 --> 2 reguladores en serie

Totales: 2x33=66 reguladores

inversor 1.


gracias por la ayuda.

No soy experto en el tema de cálculos, pero me ha parecido ver algún resultado de cálculo muy desmesurado.
Te aconsejo que empieces por ver este hilo:
http://www.solarweb.net/forosolar/fo...os-v3-0-a.html

vaya, es que 33 reguladores en paralelo , uffff !

primero la tension en continua es la de las placas o la de las baterias, la del portatil es ac alterna.
300 y pico es un voltage demasiado alto, hay pocos reguladores para ello y el que as usado no lo es, aunque hay menos perdidad a mas tension, la eficiencia de los reguladores es mejor lo mas cercana posible a la tension de las baterias.

Nº de baterías
Baterias en serie = 396/2=198 baterias en serie
Baterías en paralelo =83,033/260=0,32 à 1 bateria

¡Que los arboles no escondan el bosque! ¿Como vas a poner 198 baterias en serie? Ademas los 396Vcc estaran entre placa y regulador, este inyectara la corriente a un banco de baterias de 12,24 o 48V. Posteriormente un inversor convertira esa Vcc de bateria en 240Vac para los consumos.

La forma sencilla de calcular el banco de baterias es:
Necesidades: Kwh/dia*dias autonomia=capacidad banco (con descarga del 40%)
Capacidad banco[Kwh]=Ah(vaso)*nºvasos(6,12 o 24) con esto sacas los Ah que requieren los vasos.

Un saludo
PD: como han comentado existen calculadoras que te pueden dar una idea de lo que necesitas.

Gracias por la ayuda . He hecho algunos cambios a ver si voy avanzando, he usado la guia que recomendais(http://www.solarweb.net/forosolar/do...a0e8d4f39bd0f6) aunque los rendimientos que ponen no los he tenido en cuenta porque en clase no lo teniamos en cuenta:

ELEMENTOS:

PANEL-->
Solarworld SW140 140Wp
SW 140
Potencia en el punto de máx. potencia (P max) 140 Wp
Tensión en vacío (U oc) 22,1 V
Tensión a potencia máxima 18,0 V
Corriente de cortocircuito (I sc) 8,35 A
Corriente a potencia máxima (I mpp) 7,85 A

BATERIA: EcoSafe TS modelo TLS-3
2v
Profundidad de descarga 25%
C100=240Ah

REGULADOR: Xantrex C40 12/24/48V
C40= 12, 24, 48V
85amperios max
40A de carga.

INVERSOR

Inversor: Sunny Boy 3600TL
Potencia :3880 W
Tensión de entrada máx. 750 V


hay que sumistritar 3Kw mas 10% de seguridad --> 3300w

En Ah con una tension de trabajo de 48V es --> 3300w/48V=68,75Ah/dia

1ºCalculo las Horas Pico Solar:
como en el anterior mensaje 1,3 hps

2ºCalculo del número de paneles:[/SIZE]

Paneles en serie: 48/18=2,66Nº paneles.-->3 paneles
Paneles en paralelo=68,75/10.205 =6,73--> 7 paneles .
Nº paneles totales = 21 paneles

3ºCapacidad de batería:

Dias de autonomía de la instalación :4 dias
Profundidad de descarga 25%
C100=240Ah
Capacidad=68,75 *4/0.25=1100Ah/dia
ºNº de baterías:
Baterias en serie = 48/2=24 baterias en serie
Baterías en paralelo =1100/240=4,5 --> 5 baterias total=24x5 120 baterias de 2v

ºNº de reguladores:

vt=48v
I=40A
Intensidad proporcionada por los paneles= 10.205x7 paneles paralelos= 71,435Ah
Reguladores en paralelo:
48v/48v=1 regulador
Reguladores en serie:
71,435 Ah /40A=1,78 --> 2 reguladores en serie
Total 2reguladores.

ºNº de Inversores:

Potencia del inversor: 3880w potencia generada 3300w solo hace falta 1


lo de las baterias que me de 120 baterias no estoy muy seguro de que esté bien aunque viendo que son de 2v puede que este bien.

Gracias por la ayuda y por la paciencia ^^ si veis que algo esta mal me comentais gracias.

Por lo poco que se yo, diría:
baterias en paralelo : NO -> si necesitas 1100Ah pon una de 1200 o 1400Ah o la que haya inmediatamente superior, no 5 en paralelo de 240Ah.
Si las baterias son elementos de 2 V, y trabajas con sistema de 48V, necesitaras 24 elementos.
reguladores en serie : NO -> escoger un regulador de 80A, en vez de 2 de 40, que yo sepa, no se pueden poner en serie, en todo caso, algunos si que se pueden poner en paralelo.

No confundir energía consumida en un día, por ejemplo 3300Wh, con la potencia que puede entregar el inversor, 4000W por ejemplo.
Potencia inversor, dependerá de los consumos instantáneos de tu red AC, no de la energía total consumida al cabo de un día, digo yo.

Iniciado por Dani_4

tengo que realizar una instalacion fotovoltaica de autoconsumo de 3Kw ( a nivel academico).

Para darte una idea, te diré lo que yo instalaría (a nivel práctico). No te diré como calcularlo, pero asi verás -más o menos- por donde podrían ir los tiros.
Parece ser que se trata de 3 kW en placas. Falta el consumo diario; supongamos que sea de 10 kWh.
Las baterías son caras. Ponemos batería para 3 dias de autonomia (con consumo reducido de 6-10 kWh).

Paneles: 15 paneles policristalinos de 60 células (230Wp, Ump=30V, Imp=7,7 A). Inclinación optimizada para invierno.
Bateria: 24 vasos estacionarios de 600Ah a C10 en serie (48V)
Regulador: MPPT de 80A (midnite, outback o similar). 5 strings paralelos de 3 paneles en serie (Uoc=111V, Imp=38,5A)
Inversor: Onda pura 48V/230V 3000W (potencia pico 6-12kW, segun modelo)

Gracias por las respuestas ^^. comento los 3Kw es lo maximo que da la instalación osea el consumo que se haria en el peor de los casos es el balance de consumos:
Estos datos me los he inventado y los he cuadrado un poco para que me de 3000w ya que como he comentado es algo académico (un trabajo de la universidad.)

Calculo de consumo diario (wh)
Televisión --> 1*100w*2h/dia = 200wh/dia
Luz --> 4 *11w*0.5h/dia= 22wh/dia
Enchufes--> 3*100w*2h/dia = 600wh/dia
Lámparas cc 10* 20w*5h/dia = 1000wh/dia
Calefacción 1*589w*2h/dia = 1178wh/dia
Total= 3000wh/dia

Coeficiente de dimensionamiento +10%
3300wh/dia

La instalición tiene que ser capaz de suministrar 3300wh/dia en el peor de los casos.

Me ha quedado claro y siguiendo vuestros consejos he encontrado una batería de 1220 Ah a C100 y que se puede pedir al fabricante con una configuración de 48V:

Bateria solar Hawker - Powersafe TYS-8 8OPZS 1220Ah C100 a 12V para aislada

Iniciado por oxid

No confundir energía consumida en un día, por ejemplo 3300Wh, con la potencia que puede entregar el inversor, 4000W por ejemplo.
Potencia inversor, dependerá de los consumos instantáneos de tu red AC, no de la energía total consumida al cabo de un día, digo yo.

Tienes razón no me habiadado cuenta del fallo entonces con las cargas que he puesto tiene en el peor de los casos que soportar una potencia de : 100w+(4*11w)+(3*100w)+(10*20w)+589w= 1233w

Los paneles he dejado los que estaban.

A ver que tal va ahora:


ELEMENTOS:

PANEL-->
Solarworld SW140 140Wp
SW 140
Potencia en el punto de máx. potencia (P max) 140 Wp
Tensión en vacío (U oc) 22,1 V
Tensión a potencia máxima 18,0 V
Corriente de cortocircuito (I sc) 8,35 A
Corriente a potencia máxima (I mpp) 7,85 A
---------------------------------------------------------------------------------------
BATERIA:Powersafe TYS-8 8OPZS 1220Ah C100
Bateria solar Hawker - Powersafe TYS-8 8OPZS 1220Ah C100 a 12V para aislada
Profundidad de descarga 25%
C100=1220Ah
V=48v
--------------------------------------------------------------------------------------
REGULADOR:Regulador Outback Fm80 mppt 80A 12V/24V/48V/60V
Regulador Outback Fm80 mppt 80A 12V/24V/48V/60V - Solarmania
--------------------------------------------------------------------------------------
INVERSOR
INVERSOR STUDER XPC 2200 - 48V 20A
-------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------
3Kw mas 10% de seguridad --> 3300w

En Ah con una tension de trabajo de 48V es --> 3300w/48V=68,75Ah/dia

1ºCalculo las Horas Pico Solar:
como en el anterior mensaje 1,3 hps

2ºCalculo del número de paneles:[/SIZE]

Paneles en serie: 48/18=2,66Nº paneles.-->3 paneles
Paneles en paralelo=68,75/10.205 =6,73--> 7 paneles .
Nº paneles totales = 21 paneles


3ºCapacidad de batería:
Dias de autonomía de la instalación :4 dias
Profundidad de descarga 25%
C100=1220h
Capacidad=68,75 *4/0.25=1100Ah/dia

ºNº de baterías:
Baterias en serie = 48/48=1bateria en serie
Baterías en paralelo =1100/1220=> 1 bateria en paralelo total=1 bateria de 48V C100= 1220Ah

ºNº de reguladores:

vt=48v
I=80A
Intensidad proporcionada por los paneles= 10.205x7 paneles paralelos= 71,435Ah
Reguladores en paralelo:
48v/48v=1 regulador en paralelo
Reguladores en serie:
71,435 Ah /80A --> 1 regulador en serie
Total 1 regulador.


ºNº de Inversores:

100w+(4*11w)+(3*100w)+(10*20w)+589w= 1233w

inversor 1600W de 48V de entrada

gracias por la paciencia
Saludos.

en el tema de la bateria no deverias poner 1 bateria en serie si no 24 elementos en serie pues lo que pones son vasos de 2v por lo que necesitas 24 en serie para 48v, ademas no pongas 1100ah dia pues son 1100 ah por 4 dias de autonomia.

ademas esos paneles son de 36 celulas con lo que series de 3 no te valen para bateria a 48v, deberias buscar paneles bien de 72 celulas o me 60 celulas que son mas economicos , los de 72 celulas deberas colocar series de 2 pues en serie de 3 se acerca peligrosamente al limite del regulador,(voltaje de trabajo maximo) que son 150v

Veo que has hecho una corrección acertada, al principio pensabas poner un inversor de conexión a red y ya estás trabajando con los de aislada.

Mencionas 1,3 hps, esa cifra tan baja me sugiere que es en diciembre sobre un plano horizontal, de ser así te faltaría la corrección correspondiente a la inclinación de los módulos. Esto también supondría que estás metiendo demasiada potencia de paneles, y por consiguiente con un regulador fm-60 iría bien.
Si las hps fueran unas 2,5 esta sería una típica instalación a 24 V con entre 1.000 y 1.500 Wp.

Un saludo

Gracias por las respuestas

Iniciado por andymnoche

en el tema de la bateria no deverias poner 1 bateria en serie si no 24 elementos en serie pues lo que pones son vasos de 2v por lo que necesitas 24 en serie para 48v, ademas no pongas 1100ah dia pues son 1100 ah por 4 dias de autonomia.

ademas esos paneles son de 36 celulas con lo que series de 3 no te valen para bateria a 48v, deberias buscar paneles bien de 72 celulas o me 60 celulas que son mas economicos , los de 72 celulas deberas colocar series de 2 pues en serie de 3 se acerca peligrosamente al limite del regulador,(voltaje de trabajo maximo) que son 150v

Las baterias según he visto en la tienda on-line las pueden poner a 48v ya que son de 12v puede que junten 6 de 2v y en conjunto hagan un bloque 24 para hacer 48v nose, en la página especifica que te las pueden dar de 48V. Lo de 1100Ah corregido, gracias

Lo de los paneles me he liado porque había un cuadro con caracteristicas:

COMPORTAMIENTO BAJO CONDICIONES ESTÍNDAR DE PRUEBA (STC*)

SW 130 SW 140
Potencia en el punto de máx. potencia (P max) 130 Wp 140 Wp
Tensión en vacío (U oc) 21,5 V 22,1 V
Tensión a potencia máxima 17,4 V 18,0 V
Corriente de cortocircuito (I sc) 7,99 A 8,35 A
Corriente a potencia máxima (I mpp) 7,49 A 7,85 A

Iniciado por vespertilum

Veo que has hecho una corrección acertada, al principio pensabas poner un inversor de conexión a red y ya estás trabajando con los de aislada.

Mencionas 1,3 hps, esa cifra tan baja me sugiere que es en diciembre sobre un plano horizontal, de ser así te faltaría la corrección correspondiente a la inclinación de los módulos. Esto también supondría que estás metiendo demasiada potencia de paneles, y por consiguiente con un regulador fm-60 iría bien.
Si las hps fueran unas 2,5 esta sería una típica instalación a 24 V con entre 1.000 y 1.500 Wp.

Un saludo

El 1.3 hps lo he sacado de una tabla y sí, corresponde a diciembre, la profesora nos dijo que cogieramos el mes más bajo:

http://ocw.unia.es/ciencias-tecnolog...blas-radiacion

Burgos: irradiación más baja :1.3Kwh/m^2

¿Lo del angulo de inclinación donde se pone?

He corregido lo del panel que es a 12v creo que os referiais a eso.

ELEMENTOS:

PANEL-->
Solarworld SW140 140Wp 12v
SW 140
Potencia en el punto de máx. potencia (P max) 140 Wp
Tensión en vacío (U oc) 22,1 V
Tensión a potencia máxima 18,0 V
Corriente de cortocircuito (I sc) 8,35 A
Corriente a potencia máxima (I mpp) 7,85 A
---------------------------------------------------------------------------------------
BATERIA:Powersafe TYS-8 8OPZS 1220Ah C100
Bateria solar Hawker - Powersafe TYS-8 8OPZS 1220Ah C100 a 48v
Profundidad de descarga 25%
C100=1220Ah
V=48v
--------------------------------------------------------------------------------------
REGULADOR:Regulador Outback Fm80 mppt 80A 12V/24V/48V/60V
Regulador Outback Fm80 mppt 80A 12V/24V/48V/60V - Solarmania
--------------------------------------------------------------------------------------
INVERSOR
INVERSOR STUDER XPC 2200 - 48V 20A
-------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------
3Kw mas 10% de seguridad --> 3300w

En Ah con una tension de trabajo de 48V es --> 3300w/48V=68,75Ah/dia

1ºCalculo las Horas Pico Solar:
como en el anterior mensaje 1,3 hps

2ºCalculo del número de paneles:[/SIZE]

Paneles en serie: 48/12=4 paneles.
Paneles en paralelo=68,75/10.205 =6,73--> 7 paneles .
Nº paneles totales = 28 paneles


3ºCapacidad de batería:
Dias de autonomía de la instalación :4 dias
Profundidad de descarga 25%
C100=1220h
Capacidad=68,75 *4/0.25=1100Ah

Nº de baterías:
Baterias en serie = 48/48=1bateria en serie
Baterías en paralelo =1100/1220=> 1 bateria en paralelo
total=1 bateria de 48V C100= 1220Ah

Nº de reguladores:

vt=48v
I=80A
Intensidad proporcionada por los paneles= 10.205x7 paneles paralelos= 71,435Ah
Reguladores en paralelo:
48v/48v=1 regulador en paralelo
Reguladores en serie:
71,435 Ah /80A --> 1 regulador en serie
Total 1 regulador.


Nº de Inversores:

100w+(4*11w)+(3*100w)+(10*20w)+589w= 1233w

inversor 1600W de 48V de entrada


Gracias por la ayuda

Esas horas pico son sobre un plano horizontal, tienes que aplicarles un factor de corrección, llamado "k", que depende de la latitud geográfica del lugar y de la inclinación que se les de a los módulos.
La latitud es fácil obtenerla, y respecto a la inclinación de los módulos debes tener el dato en los apuntes, donde dirán que para optimizar la captación en invierno se aconseja un ángulo de inclinación sobre la horizontal igual a la latitud más 10º.
Te dejo un enlace a la tabla k:
CLEANERGYSOLAR.COM » TUTORIAL – TABLAS: Factor de corrección de K.

Con esto ya puedes multiplicar tus horas pico por el factor k que saques de la tabla, y a replantear todo de nuevo.

Un saludo

Gracias por la ayuda ya lo he puesto:
1,3 hsp de burgos y latitud 42º he puesto una inclinación de 45º siendo el factor de corrección 1,54 por lo que en total el panel produce:

1.3*1,54*7.85=15,71 Ah
He cambiado el numero de paneles y el calculo del regulador aunque no me ha variado mucho no he tenido que cambiar el regulador:

ELEMENTOS:

PANEL-->
Solarworld SW140 140Wp 12v
SW 140
Potencia en el punto de máx. potencia (P max) 140 Wp
Tensión en vacío (U oc) 22,1 V
Tensión a potencia máxima 18,0 V
Corriente de cortocircuito (I sc) 8,35 A
Corriente a potencia máxima (I mpp) 7,85 A
---------------------------------------------------------------------------------------
BATERIA:Powersafe TYS-8 8OPZS 1220Ah C100
Bateria solar Hawker - Powersafe TYS-8 8OPZS 1220Ah C100 a 48v
Profundidad de descarga 25%
C100=1220Ah
V=48v
--------------------------------------------------------------------------------------
REGULADOR:Regulador Outback Fm80 mppt 80A 12V/24V/48V/60V
Regulador Outback Fm80 mppt 80A 12V/24V/48V/60V - Solarmania
--------------------------------------------------------------------------------------
INVERSOR
INVERSOR STUDER XPC 2200 - 48V 20A
-------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------
3Kw mas 10% de seguridad --> 3300w

En Ah con una tension de trabajo de 48V es --> 3300w/48V=68,75Ah/dia

1ºCalculo las Horas Pico Solar:
como en el anterior mensaje 1,3 hps

Factor de corrección
1.3*1,54*7.85=15,71 Ah

2ºCalculo del número de paneles:[/SIZE]

Paneles en serie: 48/12=4 paneles.
Paneles en paralelo=68,75/15,71 =4,37--> 5 paneles.
Nº paneles totales = 20 paneles


3ºCapacidad de batería:
Dias de autonomía de la instalación :4 dias
Profundidad de descarga 25%
C100=1220h
Capacidad=68,75 *4/0.25=1100Ah

Nº de baterías:
Baterias en serie = 48/48=1bateria en serie
Baterías en paralelo =1100/1220=> 1 bateria en paralelo
total=1 bateria de 48V C100= 1220Ah

Nº de reguladores:

vt=48v
I=80A
Intensidad proporcionada por los paneles= 15,71 x5 paneles paralelos= 78,55Ah
Reguladores en paralelo:
48v/48v=1 regulador en paralelo
Reguladores en serie:
78,55Ah /80A --> 1 regulador en serie
Total 1 regulador.


Nº de Inversores:

100w+(4*11w)+(3*100w)+(10*20w)+589w= 1233w

inversor 1600W de 48V de entrada


Gracias por la ayuda

Hola, para ser un trabajo académico te han dado pocos recursos, puedes buscar el pliego del IDAE para el cálculo de instalaciones aisladas y te servirá de ayuda. Repasando un poco lo lo que tienes comentaría estos puntos:

Las horas sol pico son el producto de la irradiación incidente en un metro cuadrado (ya está en unidades adecuadas) multiplicado por el factor de corrección k, entonces:

hsp = 1,3 x 1,57 = 2,04 horas.
Si observas las tablas verás que la inclinación más favorable son 55º, donde k vale 1,44 en enero y 1,57 en diciembre.

A la hora de calcular lo primero son las baterías. Necesitas 3.300 Wh/día para las cargas, sin embargo hay parámetros físicos de las baterías que afectan al rendimiento, además los parámetros profundidad de descarga y autonomía también influyen. Resumiendo, necesitas otro factor de corrección llamado "R". Divides esos 3.300 Wh/día por R (en este caso 0,736) y verás que debes meterles a las baterías unos 4.500 Wh/día.
Ahora puedes aplicar las fórmulas que has usado y te quedarán unas baterías de 1.500 Ah a 48 V.
Consideración aparte es la decisión de la autonomía y profundidad de descarga. En Burgos hay pocas horas de sol en invierno, entonces son correctos 4 días de autonomía. La profundidad de descarga del 25 %, más bien para clientes potentados. Si la bajas al 50 % y eres generoso con los paneles la cosa sale mucho mejor de precio en el mundo real.

Les toca a los paneles, como vas a tener pérdidas en regulador, inversor, cableado... necesitarás otro factor de corrección, pongamos que sea otra corrección del 0,8 entonces los calcularías así:

Nº paneles = 4.500 / (0,8 x 140 x 2,04) = 20 paneles
20 x 140 Wp = 2800 Wp

Regulador de carga mppt: 2800/48 = 58 A
Podría valer uno de 60 A si es de los buenos, mejor ir a uno de 80 A.
Con un fm-80 podrías meter los paneles en 5 ramas de paralelo de 4 paneles en serie por rama. O incluso 4 ramas en paralelo con series de 5.

No olvides las protecciones mínimas. Un magneto de 80A de la propia casa Outback y un porta con fusible de unos 100A de corte rápido.