Tema: Duda para mi PFC sobre instalacion fotovoltaica aislada¡¡

Buenas tardes,me presento soy una alumna de ingeniería industrial en ultimo curso y estoy haciendo el proyecto final de carrera sobre una instalación fotovoltaica aislada,mis dudas son frente a los cálculos:

Tengo una demanda estimada de la vivienda de 6370Wh/dia irradiación de 3,73 (mi director de proyecto me dijo que para el calculo cogiera el ángulo optimo con la mayor irradiación, supongo que para sobredimensionarla ya que tengo un consumo anual constante, aunque veo que muchos proyectos se basan en la ley del mes peor, estaría también bien?.Otra cosa es que mi director no usa en sus ejemplos la Er sino la Eteorica,yo le he aplicado un margen de seguridad de un 10% y ademas las perdidas totales Kt(Un total de 9015W),no se sí es lo más recomendado.
Además me recomendó que para la potencia de pico según el PCT calculara Pmin y el 20%+Pmin y escogiera un valor de potencia entre esos dos,este paso no lo he visto nada más en sus ejemplos si alguien me puede informar al respecto...(con lo que finalmente cojo una P=4200,que quedará:


-Con paneles Atersa de 300Wp 2 serie y 7 paralelo, un total de 14 paneles.
Ya que hice lo de Pmin<P<20%Pmin y cogí una potencia de 4200Wp para los paneles ya que cumplía el PCT.
-Para una capacidad calculada de C20= 1363 Ah,batería monoblock 6OPzS 420 de 12V
y 620 en C100 en C20=490A por lo que tengo 3 baterías en paralelo, 3*490=1488Ah
y 4 serie un total de 12 baterías.
-Para el regulador: Igenerador=57,5 Vnom=73(generador-regulador),(regulador-consumo)=4188/48=87,25A*1,25=109A. Con el regulador steca tarom 4140 obtengo:
109/70=1,55 luego necesito 2 reguladores en paralelo.
-Para el inversor:con una potencia simultanea de 4188 cojo un inversor phoenix 5000/48v con picos de 4500 a 10000W.
Espero que esta selección sea un poco coherente, mi duda final para acabar es a la hora de hacer el esquema de la instalación en la parte del regulador hay unos terminales para los paneles que lo que he hecho es por cada 7 paneles un regulador,otros terminales para la batería, y otros para consumo,la duda es ¿si debo poner cables de los terminales que van a las baterías también al inversor,o de los terminales de consumo en cc a cables al inversor para alterna?Lo he buscado pero lo he visto de las dos formas y no sé cual es correcta.Muchas gracias y perdonar por las ciento de preguntas.un saludo

Hola, mucha placa me parece, pero más vale que sobre a que falte...
Si vas a 1363 Ah en C20 de acumulación tienes unos 8 días de autonomía, también me parece mucho, sobre todo cuando vas sobrada de placa y aún en una semana muy mala te rinden lo que consumes en 2-3 días...
Ahora bien, nunca poner baterías en paralelo, vas a 24 elementos de una 12OPzS1200 (1200 Ah en C10) te da la misma capacidad a menor coste y funciona mejor en el mundo real.

Iniciado por esperanzaCR

Buenas tardes,me presento soy una alumna de ingeniería industrial en ultimo curso y estoy haciendo el proyecto final de carrera sobre una instalación fotovoltaica aislada,mis dudas son frente a los cálculos:

Tengo una demanda estimada de la vivienda de 6370Wh/dia irradiación de 3,73 (mi director de proyecto me dijo que para el calculo cogiera el ángulo optimo con la mayor irradiación, supongo que para sobredimensionarla ya que tengo un consumo anual constante, aunque veo que muchos proyectos se basan en la ley del mes peor, estaría también bien?.Otra cosa es que mi director no usa en sus ejemplos la Er sino la Eteorica,yo le he aplicado un margen de seguridad de un 10% y ademas las perdidas totales Kt(Un total de 9015W),no se sí es lo más recomendado.
Además me recomendó que para la potencia de pico según el PCT calculara Pmin y el 20%+Pmin y escogiera un valor de potencia entre esos dos,este paso no lo he visto nada más en sus ejemplos si alguien me puede informar al respecto...(con lo que finalmente cojo una P=4200,que quedará:


-Con paneles Atersa de 300Wp 2 serie y 7 paralelo, un total de 14 paneles.
Ya que hice lo de Pmin<P<20%Pmin y cogí una potencia de 4200Wp para los paneles ya que cumplía el PCT.
-Para una capacidad calculada de C20= 1363 Ah,batería monoblock 6OPzS 420 de 12V
y 620 en C100 en C20=490A por lo que tengo 3 baterías en paralelo, 3*490=1488Ah
y 4 serie un total de 12 baterías.
-Para el regulador: Igenerador=57,5 Vnom=73(generador-regulador),(regulador-consumo)=4188/48=87,25A*1,25=109A. Con el regulador steca tarom 4140 obtengo:
109/70=1,55 luego necesito 2 reguladores en paralelo.
-Para el inversor:con una potencia simultanea de 4188 cojo un inversor phoenix 5000/48v con picos de 4500 a 10000W.
Espero que esta selección sea un poco coherente, mi duda final para acabar es a la hora de hacer el esquema de la instalación en la parte del regulador hay unos terminales para los paneles que lo que he hecho es por cada 7 paneles un regulador,otros terminales para la batería, y otros para consumo,la duda es ¿si debo poner cables de los terminales que van a las baterías también al inversor,o de los terminales de consumo en cc a cables al inversor para alterna?Lo he buscado pero lo he visto de las dos formas y no sé cual es correcta.Muchas gracias y perdonar por las ciento de preguntas.un saludo

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le echare un vistazo muchas gracias,estoy recalculando otra vez todo para ajustarlo un poco y bajar los días de autonomía, muchas gracias por la ayuda

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A ver remito el cálculo nuevamente hecho:
Ep=6370Wh; Pmin= 6379/3,73*0,6(Performance Rate)= 2846,29Wpico; Paneles Atersa 300Wp; 2846,29/300= 9,48, unos 10 paneles en paralelo, y en serie 48/36,52=2 serie;
Para las baterías he estimado 4 días de autonomía y profundidad de descarga del 80% según fabricante, según la fórmula del PCT, tengo:
C20min= [A(4días)*Ld(6370/48)]/ 0,8*0,85*0,81= 963,68 Ah; Según esto cogería C20/C10=1,17,luego en C10=823,65, la batería 10OPzs1000, y serían 24 baterías en serie para los 48 V, la duda es que al pasar los C10 de la batería OP obtengo que en C20=1170, en el PCT dice que C20min< 25*Isc*nºramas paralelo; esto me daría 25*8,89*5=1111,25, por lo que la C20 de la batería Op es mayor que la admisible según el PCT, 1170<111,25 sería un problema o podría pasar ya que la diferencia no es mucha?

por cierto el inversor siempre directo a baterias no lo saques de la salida de consumos, pues normalmente estas no tienen suficiente potencia para ellos.

A ver sí me podeis resolver la siguiente dudilla,estaría muy agradecida:
Calculando el regulador, a la salida de este tengo una intensidad de 117,83A. Qué me recomendais, debería poner dos reguladores en paralelo de 80A de salida a consumo?
Mucas gracias

Iniciado por esperanzaCR

A ver remito el cálculo nuevamente hecho:
Ep=6370Wh; Pmin= 6379/3,73*0,6(Performance Rate)= 2846,29Wpico; Paneles Atersa 300Wp; 2846,29/300= 9,48, unos 10 paneles en paralelo, y en serie 48/36,52=2 serie;
Para las baterías he estimado 4 días de autonomía y profundidad de descarga del 80% según fabricante, según la fórmula del PCT, tengo:
C20min= [A(4días)*Ld(6370/48)]/ 0,8*0,85*0,81= 963,68 Ah; Según esto cogería C20/C10=1,17,luego en C10=823,65, la batería 10OPzs1000, y serían 24 baterías en serie para los 48 V, la duda es que al pasar los C10 de la batería OP obtengo que en C20=1170, en el PCT dice que C20min< 25*Isc*nºramas paralelo; esto me daría 25*8,89*5=1111,25, por lo que la C20 de la batería Op es mayor que la admisible según el PCT, 1170<111,25 sería un problema o podría pasar ya que la diferencia no es mucha?

¿Los factores 0,85 y 0,81 a qué corresponden? ¿Eficiencia de batería y de inversor? Yo la eficiencia de la batería la aplicaría sólo para recargarla, la eficiencia del inversor sí hay que tenerla en cuenta pero lo normal es que ya se suma directamente a los consumos.
Pero bueno al final tampoco se da mucho, entre 800 Ah y 1000 Ah en C10 serán lo suyo.

Los reguladores tienen que dar suficiente para los paneles (un regulador MPPT de 80 A sirve para hasta 5000 Wp de panel). El inversor va directo a batería (con su protección, claro, pero no se conecta a la salida del regulador).

El regulador de carga se seleccionará para que sea capaz de resistir sin daño una sobrecarga simultánea, a la temperatura ambiente máxima, de:
Corriente en la línea de generador: un 25% superior a la corriente de cortocircuito del generador fotovoltaico en Condiciones Estandar de Medida (CEM).
Corriente en la línea de consumo: un 25% superior a la corriente máxima de la carga de consumo.
Esa parte es la que me trae de cabeza,porque haciendo los cálculos con una potencia simultanea de 4525/48=94,27;
Según la IDAE tendria que la Isalida del regulador > 1,25*94,27=117,83 A , entonces buscando lo máximo que da un regulador a la salida es 80A, (ejemplo Atersa MPPT-80C) debería entonces poner dos reguladores en paralelo para cumplir con el criterio de diseño de la IDAE, muchisimas gracias¡¡

Iniciado por esperanzaCR

El regulador de carga se seleccionará para que sea capaz de resistir sin daño una sobrecarga simultánea, a la temperatura ambiente máxima, de:
Corriente en la línea de generador: un 25% superior a la corriente de cortocircuito del generador fotovoltaico en Condiciones Estandar de Medida (CEM).
Corriente en la línea de consumo: un 25% superior a la corriente máxima de la carga de consumo.
Esa parte es la que me trae de cabeza,porque haciendo los cálculos con una potencia simultanea de 4525/48=94,27;
Según la IDAE tendria que la Isalida del regulador > 1,25*94,27=117,83 A , entonces buscando lo máximo que da un regulador a la salida es 80A, (ejemplo Atersa MPPT-80C) debería entonces poner dos reguladores en paralelo para cumplir con el criterio de diseño de la IDAE, muchisimas gracias¡¡

Veras...... muchas veces los profesores no están familiarizados con los nuevos modelos que salen al mercado, pues las mejoras muchas veces ocurren en menos de un trimestres o de una serie a otra, pero cualquier regulador de gama media-alta ya sale con protecciones bastante majas, llevar al limite un regulador de esos es para matar al instalador pues te permiten haciendo caso del fabricante unas holguras bastante buenas en cuanto a voltajes y amperajes.

Te pongo una hoja del MidNite donde puedes hacer prácticas.

MidNite Solar Inc. Renewable Energy System Electrical Components and E-Panels

Vamos a ver, los reguladores de 80 A ni suelen tener linea de consumo. La linea de consumo es para consumos CC como iluminación etc. (normalmente 12 V o 24 V) y solamente interesa para sistemas más pequeños. El inversor lo conectas a la batería con lo cual al regulador le puede dar totalmente igual la corriente que demanda este.
Lo importante es no pasarse ni en intensidad ni en tensión de entrada del regulador y ahí sí que le puedes sumar un 25% de margen a la corriente de cortocuircuito y también un 25% de margen a la tensión de circuito abierto para quedarte en el lado seguro (lo último más que nada en lugares donde puede hacer mucho frío).

Lo que te dice “Hlebtomane”, es que cuando se habla de instalaciones profesionales, la toma de los reguladores se hace siempre desde la batería, además, un profesional (no palillero) jamás colocaría el consumo en el regulador pues lo normal es que le exijas al inversor que funcione muchas veces al limite.

Además, como las líneas desde el regulador a las baterías y la línea de la batería al inversor están interconectadas, cuando hay demanda, y es de día, el primero que da “too” lo que tiene dentro es el regulador, y si falta algo, lo pone la batería, si el consumo es pequeño lo sirve entero el regulador y lo que sobra va a la batería, ¿sabes por que?, pues porque el que tiene mas voltios siempre es el regulador.

A ver no me he explicado bien con lo de consumo,queria decir la I de salida:

Las intensidades máximas de entrada y salida del regulador adecuado para cada aplicación dependerán de la corriente de máxima que pueda producir el sistema de generación fotovoltaico para la entrada y la corriente máxima de las cargas para la salida. Para tener en cuenta los posibles picos de irradiancia o los cambios de temperatura, es recomendable que, a la hora de escoger el regulador, sea aquel con un 15-25% superior a la corriente de cortocircuito que le puede llegar del sistema de generación fotovoltaico (Ientrada) o bien, de la que puede consumir la carga del sistema (Isalida). La elección del regulador será aquel que soporte la mayor de las dos corrientes calculadas.
En resumidas cuentas entiendo que el o implica que si cumple lo del 25% de la Isc la I de salida me tiene que dar igual, cierto?

Iniciado por esperanzaCR

A ver no me he explicado bien con lo de consumo,queria decir la I de salida:

Las intensidades máximas de entrada y salida del regulador adecuado para cada aplicación dependerán de la corriente de máxima que pueda producir el sistema de generación fotovoltaico para la entrada

Correcto

Iniciado por esperanzaCR

y la corriente máxima de las cargas para la salida.

No es correcto.

La corriente máxima de salida del regulador no depende de las cargas conectadas a él, sino de la potencia solar disponible. El regulador no pude dar más de lo que recibe. Ya te lo ha dicho MJROSG:

Además, como las líneas desde el regulador a las baterías y la línea de la batería al inversor están interconectadas, cuando hay demanda, y es de día, el primero que da “too” lo que tiene dentro es el regulador, y si falta algo, lo pone la batería,

Son reglas generales para reguladores PWM; no valen para reguladores MPPT ni tampoco para todos los PWM. Xantrex y Steca, por ejemplo, dentro de los PWM permiten en la entrada bastante más corriente que marca su corriente nominal.
Pero bueno, en principio te puedes olvidar directamente de reguladores PWM para esta aplicación, MPPT sí o sí. Los MPPT tienen lo bueno de poder desplazar el punto de trabajo como quieran dentro de la curva U-I del módulo (respectivamente serie de módulos) y así limitar corriente de salida.

La industria muchas veces ya cuenta con estos márgenes de seguridad y entonces no hace falta tenerlos en cuenta otra vez. Es que ya sería aplicar un margen de seguridad sobre el margen de seguridad - pero bueno ya que estamos - ¿por qué no le aplicamos otro margen de seguridad? y luego no hay que olvidarse del margen de seguridad; también muy importante tener en cuenta el margen de seguridad...
Creo que has entendido el mensaje, ¿no?

La intensidad maxima del generador solar la mayoras un 25%, margen de seguridad tanto para el regulador como para sus protecciones. Si fuese un regulador con salidas de consumo también deberías mayorarlo pero en estos bichos no hay tal salida.

Aqui la corriente nominal y la de cortocircuito son muy cercanas, no hay manera de que las protecciones de cableado funcionen si no aumentas esos margenes.
Los circuitos fuente del sistema FV deben tener limitadores de corriente con capacidad
de al menos el 125% de la corriente de cortocircuito de los módulos en paralelo. Los
limitadores de corriente de los circuitos de salida del sistema FV deben tener una
capacidad de al menos el 125% de las corrientes de cortocircuito [690-8]. En algunas
instalaciones ha tenido lugar la fusión de fusibles y se han soltado terminales por razones
desconocidas. Una buena práctica de ingeniería consiste en aumentar la capacidad de
estos limitadores de corriente y la ampacidad de los conductores a los que protegen, al
156% de la corriente de cortocircuito. Esta práctica concuerda con las exigencias UL
mencionadas anteriormente (1.25 x 1.25 = 1.56). Los fusibles con retardo de tiempo o los
cortacircuitos deberían minimizar las fusiones o saltos molestos. En todos los casos,
deben usarse dispositivos de continua que tengan la adecuada capacidad de tensión
continua y deben dotarse de la ventilación adecuada

Resumiendo, más vale prevenir que curar, antes de que se caiga la instalación, en resumen mi instalación quedaría así, espero obtener vuestro visto bueno

Pv:

Ep=6370 Wh/día;tensión de la instalación 48V; Energía de los paneles=3000Wp(según PCT);
selección paneles Atersa 300wp,Vmp=36,52,Imp=8,21,Isc=8,89,Voc=44,97; 2 en serie y 5 en paralelo;

Baterias:
4 días de autonomia, PD=80%(según fabricante); C20min=963,68A;C20 max=1111,25A
Selección: Batería 8PVS1200, con C20=1046A; 2voltios ;24 baterias en serie 1 paralelo

Regulador:
I entrada regulador >1,25*Isc*nºpaneles en paralelo=55,56A;
Selección:Atersa MPPT-80C corriente de entrada 70A,Pmax 5200w; hasta picos de 10000W

Inversor:
potencia simultanea= 4248W; rendimiento del inversor 90%para 48V; Pfinal=4673W
Selección: Inversor Pohenix/5000W/48v

y eso es todo espero vuestra bendición porque he realizado mil veces los cálculos y ya no se que hacer,mil graciass

Iniciado por esperanzaCR

Resumiendo, más vale prevenir que curar, antes de que se caiga la instalación, en resumen mi instalación quedaría así, espero obtener vuestro visto bueno

Pv:

Ep=6370 Wh/día;tensión de la instalación 48V; Energía de los paneles=3000Wp(según PCT);
selección paneles Atersa 300wp,Vmp=36,52,Imp=8,21,Isc=8,89,Voc=44,97; 2 en serie y 5 en paralelo;

Baterias:
4 días de autonomia, PD=80%(según fabricante); C20min=963,68A;C20 max=1111,25A
Selección: Batería 8PVS1200, con C20=1046A; 2voltios ;24 baterias en serie 1 paralelo

Regulador:
I entrada regulador >1,25*Isc*nºpaneles en paralelo=55,56A;
Selección:Atersa MPPT-80C corriente de entrada 70A,Pmax 5200w; hasta picos de 10000W

Inversor:
potencia simultanea= 4248W; rendimiento del inversor 90%para 48V; Pfinal=4673W
Selección: Inversor Pohenix/5000W/48v

y eso es todo espero vuestra bendición porque he realizado mil veces los cálculos y ya no se que hacer,mil graciass

Yo si, que te leas todos los hilos de Skolly, y no, no es un castigo, es una instalación real en una zona concreta, dentro de esos hilos hay mucha sabiduría pues en su construcción han participado casi todo el foro y leerlos despacio, sin prisas, te pueden servir en un futuro no muy lejano, pues son una forma de adquirir experiencia sin que le cueste el dinero a nadie y el prestigio profesional a ti.

Oye, que tampoco se trata de que te los leas de una “tacada”, pero es importante y una vez que termines, te recomiendo los del maestro ASBERGADAS con los problemas de su instalación y sus reguladores.

Muchas gracias mjros,voy a echarle un vistazo a todo lo que me dices, este proyecto se trata de una instalación en Kempten Alemania, de la residencia donde vivo, mi profesor alemán quier ver como se aplicaría la legislación española y la manera que usamos de dimensionar nosotros, así que me gustaría hacerlo bien bien para que este pobre hombre no piense de los españoles lo que se dice de ellos en las noticias, anda que sí supierais lo que se cuece por aquí y la cantidad de revistas que hay diciendo que somos corruptos y ladrones, en fin unos pocos tenemos que dar la cara para lavar la imagen que tenemos.
Un saludo ya iré informando¡¡

Iniciado por esperanzaCR

Muchas gracias mjros,voy a echarle un vistazo a todo lo que me dices, este proyecto se trata de una instalación en Kempten Alemania, de la residencia donde vivo, mi profesor alemán quier ver como se aplicaría la legislación española y la manera que usamos de dimensionar nosotros, así que me gustaría hacerlo bien bien para que este pobre hombre no piense de los españoles lo que se dice de ellos en las noticias, anda que sí supierais lo que se cuece por aquí y la cantidad de revistas que hay diciendo que somos corruptos y ladrones, en fin unos pocos tenemos que dar la cara para lavar la imagen que tenemos.
Un saludo ya iré informando¡¡

El problema de España no es de materia gris, en España hay gracias al cielo muchísima, sino de latrocinio político.

Veras, pertenezco desde hace uno años, muchos, a un grupo de presión internacional en la sombra para el fomento de la FV, nada de “perroflautismo”, gente seria por la edad, y te puedo asegurar que tratamos de parar los proyectos estatales de subvencionar la FV de Aznar y ZP porque desde el principio vimos la trampa, pero no hubo manera y ahora estamos pagando aquella trampa que nos metieron las grandes eléctricas, joer, ellas empezaron primero y se quietaron discretamente de en medio y ahora la culpa del déficit de tarifa es de las renovables, fue toda una jugada maestra y los que entonces decían de nosotros que éramos unos conservadores, hoy nos dan la razón, pero la razón a estas alturas ya no sirve para nada, pues lo cierto y verdad es que esas ayudas son una losa para la FV y la excusa perfecta para pararla durante 4 o 5 años mas.

Gracias al efecto España, hemos podido conseguir que en otros países no se cometiera los mismos fallos, pero el “pato” lo van a pagar los españoles.

Un gobierno serio embargaría a justiprecio todas las FV españolas en manos de particulares (los particulares no ganarían ni perderían nada), se quitaría de en medio de un plumazo el déficit de tarifa, y en un par de años amortizarían lo embargado, sino el déficit de tarifa va ha terminar siendo 20 veces las instalaciones solares y eolicas, en cuanto a las embargadas a subasta con perdidas, o no, dependiendo del punto de enganche. Pero como eso no interesa a las eléctricas, pues no se hace.

Pero una pregunta, sí en España no se puede acumular, ni volcar a la red, ni vender los excedentes,¿ crees que es rentable en España una instalación fotovoltaica?

Pregúntale a Skolly o a carlos0625.

Pero yo te digo que si, el problema es que estamos viviendo una escasez de “lagartos”, pero tal como esta el precio del Kwh. actualmente incluso una aislada sale ya rentable, muy justo, pero con forme pase el año y empiecen a subir el recibo, la cosa va ha ser mas rentable.

Es lo que tiene cuando la gente confunde el valor con el precio y a los clientes como esclavos o drogadictos.

Yo al menos tengo alguna fe en Europa, que vea que la ley de la reforma eléctrica va en contra del derecho europeo y al menos haya un hueco. Que no dejen ni regalar energía......

Duda con las secciones del cableado placas-regulador:


Resulta que tengo unos paneles de tensión máxima 36,52V, 2 serie un total de 73V, pero yo he dimensionado para na tensión de sistema de 48V. Que tensión tengo entonces entre placas y regulador ?
en la formula de la sección S= 2*L*P/alfa*%e con una caida según el IDAE de un 1,5%, que debería poner el 1,5% de 48V o el 1,5% de la tensión total que me generan mis paneles 73V muchas gracias.

AAAhh y otra cosa más puesto que la tensión que me genera los paneles hacen un total de 73, el regulador que he elegido es atersa 80c MPPT en la hoja de características me pone que el rango de tensión de entrada es de 16 a 112V de entrada no se sobrecalentaría ni nada por el estilo por tener esos 73 voltios verdad?

Muchas gracias a todos, estoy aprendiendo más aquí que en la carrera jajaj

Con un mppt de por medio una cosa es la tensión del sistema (tensión de baterías) y otra la de los paneles, que mientras sea superior te da casi que igual.

Si la tensión en punto de máxima potencia es de 36,52V su Voc será de 44 con algo y tendrá 72 celulas. Ni mas ni menos las justas para cargar un banco de 48V sin mppt, te lo podrías ahorrar. Si para el tramo quieres tomar 73V bien para el calculo del conductor bien, metele un 25% de mas en la intensidad y a correr. Hasta 112 mira si hay camino, estará el mppt bien a gusto, yo hubiese metido serie de panel de red 60 celulas y trabajando a 90V, estos reguladores siempre necesitan unos voltios por encima del nivel de bateria para funcionar bien.

PERFECTOOO¡¡¡ mil gracias voy a ello¡¡saludoss