Tema: Dimensionamiento electrificación casa de campo

Hola a todos. Es la primera vez que posteo (tras presentarme en el otro subforo) y quiero agradecer de antemano el alto nivel del foro ya que se aprende mucho leyendo los post. Os quiero plantear el dimensionamiento de una instalación fotovoltaica aislada que me han encargado, pero es la primera y tengo miedo de proyectarlo mal, así que recurro a vuestra opinión así que si en algún sitio he metido la pata, ruego que me corrijáis :oops: .
Se trata de una casa de campo, que carece de electricidad actualmente y por tanto necesita de placas fotovoltaicas para satisfacer las siguientes demandas en corriente alterna:
- 5 Luminarias de 20 w cada una que van a funcionar 3 horas el sábado y 3 horas el domingo.
- 1 Televisor de tubo de unos 100 w que va a funcionar 4 horas el sábado y 4 horas el domingo.
- 1 Frigorífico de unos 80 w que funciona 24 horas los 7 días de la semana.

La instalación sería en la provincia de Ciudad Real y los paneles de los que dispongo tienen los siguientes datos técnicos:

Potencia de 175 Wp
Voc = 44,2 V
Im = 4,72 A
Vm = 37,1 V
Isc = 5,15 A

En cuanto a las baterías, en principio no sé cuales se van a utilizar pero para ir estudiando la instalación asumo que son de 6 vasos de 2 v c/u (12 v de tensión nominal) con una capacidad de 100 Ah.
La tensión de la instalación fotovoltaica será de 24 v y con uso anual. Autonomía de 3 días.

El resultado que obtengo es:
Latitud: 39º
Angulo de inclinación: 40º
Angulo acimutal: 0º
Número de paneles: 4 en paralelo
Número de baterías: 8 (2 en serie y 4 en paralelo)
Profundidad de descarga: 0,6
Potencia del inversor: 1000 w
Reguladores de carga: 2 en paralelo de 20 A
Autonomía: 3 días

Ahora bien, aquí van mis dudas:
He dimensionado para el frigorífico con 15 horas / día, o ¿tengo que dimensionar con 24 horas / día?
La inclinación la he escogido porque es la latitud con uso anual o ¿tendría que cambiarla?
La potencia del inversor es alta, creo que con 500 w bastarían pero he estimado 1000 w por los picos de intensidad en los arranques del motor del frigo y la Tv, o debería utilizar el de 500 w?.
Como la instalación requiere de 26 A, he estimado 2 reguladores en paralelo de 20 A o me lo juego a uno solo?

Ruego me comentéis según vuestro criterio que os parece y cualquier sugerencia será bienvenida. :lol:

Gracias de antemano y de nuevo, enhorabuena por el foro

Miguelmon. La explicación que haces de tu futura instalación fotovoltaica es amplia y concisa, yo he hecho mis cálculos y lo tienes todo correcto, en mi opinión te sobraría un panel, pero como en la practica he aprendido que los consumos previstos son pura teoría y que luego tu cliente va a consumir más, añadiendo otros consumos o va a habitar la vivenda, además de los fines de seamana, algúna temporada mas larga, por ejemplo S. Santa, vacaciones, puentes etc... el que le instales un panel más entiendo que es mejor para ti y para tu cliente.

Cuidado con las neveras, las de marcas cuneras gastan mas de lo que te dice en las características, lo tengo comprobado, sin embargo otras de marcas serias o mas prestigiosas dicen la verdad, dile a tu cliente que la que compre sea de clasificación energética "A" yo en la practica he observado que las neveras suelen trabajar entre 10 y 12 horas al día y es importante decirle a tu cliente que situe el termostato a la mitad del recorrido, ya que si lo pone al máximo, practicamente no para de funcionar.

En cuanto al regulador de carga yo instalaría solo uno, si instalas tres paneles con uno de 20 Amp. te va bién si al final colocas los cuatro paneles con uno de 30 Amp. lo resuelves. No se de donde sacas los 26 Amp. la corriente máxima, me refiero a la de cortocircuito es de 5,15 por panel y cuatro paneles necesitarían solo 20,6 Amp de regulador.

Las baterías que vas a poner estan bién en cuanto a la capacidad calculada, lo que no me gustan son las baterías en paralelo, al final las menos eficientes tiran de las otras, sobre todo cuando tengan dos o tres años. No comentas el tipo de baterías que vas a instalar, deberían ser estacionarias de placa tubular, son las mejores, pero también las mas caras, con una esperanza de vida superior a los 10/12 años, pero si no vas a instalar este tipo de baterías por lo menos que sean de semitracción, no debes instalar baterías de arranque que son las que utilizan los vehiculos a motor.

En cuanto al inversor con uno de 500 Wts. tienes suficiente, en mi opinión debe ser de onda senoidal pura, normalmente estos inversores te dan el doble de la potencia nominal, es decir 1.000 Wts. precisamente para arranque de motores y la nevera no llegará nunca a consumir esta potencia, ten en cuenta que contra mayor sea el inversor mayor será su propio autoconsumo, sobre todo, esto se nota en pequeños consumos, quiero decir con esto que muchas veces ocurre que enciendes una luninaria y gasta más el inversor que la propia luminaria.

La inclinación de los paneles, debe ser la latitud del lugar mas 10/15º para un uso de electrificación todo el año, de esta forma favoreces una mayor obtención de energía en los meses de invierno, al menos sitúalos a 45º, orientación sur por supuesto o favoreciendo a la mañana o la tarde si existe alguna proyección de sombras por algún monte existente etc...

Una cosa que no comentas son las protecciones, al inversor le debes instalar en la entrada de positivo un fusible de 40/50 Amp. yo además suelo poner magnetotérmicos o puedes poner tamién fusibles a la entrada y a la salida del regulador, que en el caso de que instales los 4 paneles debería ser de unos 15 Amp. y también instalo un diferencial y un magnetotérmico a la salida de alterna hacia la vivienda, con uno de 5/10 Amp. tienes suficiente.

calcula convenientemente las secciones de los conductores eléctricos desde paneles al regulador y de este a las baterías, yo desde el regulador a las baterías siempre utilizo cable de 50 m/m, por dos motivos primero porque las bornas de baterías se suelen sulfatar y corroen fácilmente cables de menor sección y segundo porque es el diámetro mas adecuado para la cogida que tienen las bornas, además estamos hablando de muy cortas distancias.

Creo que te he dado mi opinión particular a las cuestiones que planteas y que no me dejo nada en el tintero, pero harás bien en escuchar otras opiniones y después sacar tus propias conclusiones.

¡¡¡MAGISTRAL!!!

Gracias Conchuo por tu respuesta :shock: , el tema de protecciones no lo tengo mirado bien todavía y en cuanto a la intensidad del regulador he cometido un error y no son 26 A sino 20,6 A. En relación a las baterías, no tengo más remedio que conectarlas en paralelo, o puedo hacerlo de otra manera?

Un saludo

En cuanto a las baterías, en principio no sé cuales se van a utilizar pero para ir estudiando la instalación asumo que son de 6 vasos de 2 v c/u (12 v de tensión nominal) con una capacidad de 100 Ah.
La tensión de la instalación fotovoltaica será de 24 v y con uso anual. Autonomía de 3 días.

Lo razonable seria que las baterias estubiesen tambien a 24 voltios.

Saludos

Gracias de nuevo Photon y Conchuo, tomaré en cuenta las baterias de 24 V en lugar de 12 V, ya que pensaba que éstas últimas eran más fáciles de encontrar. Conforme vaya avanzando y el tiempo me lo permita iré poniendo el resto de cálculos (cables, protecciones...)

Un saludo

Miuelmon. Lo ideal sería instalar 12 vasos independientes de 2V cada uno, conectados en serie para conseguir los 24 voltios que necesitas, este tipo de baterías es el que yo me refería en mi anterior post, las mas adecuadas son las llamadas "Estacionarias de placa tubular" y las puedes encontrar sin dificultad, si no conoces donde, yo te puedo indicar alguna dirección.

Si quieres saber como son fisicamente, puedes ver un post mío que se titula "Instalación solar fotovoltaica" hay una foto de una instalación y se ven perfectamente las baterías.

Gracias de nuevo Conchuo, me vendría muy bien saber donde conseguir esas baterías de 24 V que me comentas.
Un saludo

Ok, te mandaré un privado

Muchas gracias por este post. Me esta siendo de mucha ayuda para el dimensionamiento de mi instalación.

Únicamente tengo una duda y es como se ha realizado el estudio de cargas ya que hay cargas de fin de semana y cargas que son durante toda la semana como el frigorifico. ¿Como se ha realizado este estudio?

Otra duda que tengo es la tensión de los paneles, para un sistema de 24V ¿Hasta que tensión de paneles es indicado?

Muchas gracias por estas lecciones.

Mowy, para calcular los consumos de una vivienda de fines de semana, en los que hay consumos diarios también, calculas los consumos de los tres días del fin de semana y los divides entre 7, le añades el consumo diario y ya obtienes los consumos de cada día de la semana, es fácil.

No entiendo muy bién lo que quieres decir con la tensión de los paneles, para una instalación a 24 V. tienes que utilizar dos paneles de 36 células con una tensión en circuito abierto de cada panel de 20/21 V. e instalarlos en serie + de uno de ellos, con - del otro y te quedará libre un + y un - donde tienes 24 V. nominales.

O bien utilizar un panel de 72 células que es de 24 V. nominales, no sé si respondo a tu pregunta.

Saludos
Conchuo