Tema: Duda con sobredimensionamiento!

Hola buenas tardes!

Tengo dudas sobre el sobredimensionamiento de los inversores.

Tengo entendido que solo se puede hacer un cierto porcentaje de lo que sería su potencia de entrada nominal, pero cual es ese porcentaje?

También, tengo entendido que se utilizan las siguientes formulas para obtener el voltaje máximo y mínimo que se puede inyectar al inversor:

Voltaje máximo = Voc-[(25-Tmin)*B]
Voltaje máximo = Voc-[(25-Tmax)*B]

Donde:

Voc = Voltaje en circuito abierto del panel
Tmin = Temperatura mínima de la ciudad donde se encuentra la instalación
Tmax = Temperatura máxima de la ciudad donde se encuentra la instalación
B = Coeficiente de temperatura de Voc del panel a utilizar

Entonces, utilizando estos parámetros como se puede sobredimensionar un inversor? Cómo se comporta la corriente? y como saber si el inversor que se está utilizando está trabajando a máxima eficiencia?

Ejemplo:

Tengo un inversor que tiene los siguientes parámetros:

Recommended PV array power range: 20.6 kW - 26.8 kW
Voltage range MPP1: 200 - 820 V
Voltage range MPP2: 200 - 820 V
Maximum voltage: 1000 V
Maximum current (Input 1 / Input 2): 30/20 A
Inputs with PV connectors(Input 1 / Input 2): 3/2


Y modulos (paneles) con las siguientes características:

Potencia Nominal PMPP: 340 Watts
Corriente de corto circuito Isc: 9.41 A
Voltaje de Circuito Abierto Voc: 46.1 V
Corriente a Maxima Potencia IMPP: 8.91 A
Voltaje a Maxima Potencia VMPP: 38.2 V

Al utilizar la formula mencionada arriba, con una temperatura mínima de 0 grados, obtengo que el Voltaje máximo que puedo obtener con ese módulo es de 53.85 V.
Por lo tanto, con 820 voltios que es el máximo, solo podría poner cadenas en serie de 15 módulos.
Pero, por ejemplo, suponiendo que tenga 70 modulos de 340 W. Yo supondría estar inyectando 23.8 kW, con 5 series de 14 conectadas en paralelo.
Pero si se multiplica (14*46.1)*(5*9.41) se obtiene 30.36 kW.

Alguien sería tan amable de ayudarme y explicarme como funciona esto correctamente?

Muchas gracias!

Iniciado por BEnergy1218

... si se multiplica (14*46.1)*(5*9.41) se obtiene 30.36 kW ... Alguien sería tan amable ...

Los valores Voc e Isc no sirven para calcular la potencia! Son para saber los máximos valores posibles durante el tracking
- Voc es la tensión en circuito abierto, es decir, con intensidad cero ---> la potencia I*V es cero
- Isc es la intensidad en cortocircuito, es decir, con tensión cero ---> la potencia I*V es cero

Para calcular la potencia máxima tienes que usar Vmp e Imp (valores en el punto de máxima potencia):
(14*38.2V) * (5*8.91A) = 23825W

Pero prácticamente nunca verás tanta potencia. La tensión estará cerca de 14*38.2V = 535V, pero la intensidad no llegará a 5*8.91A = 44.6A; la intensidad real máxima podria ser de ~38A, en situaciones muy contadas
Las razones son múltiples, p.e. inclinación y orientación de las placas, transparencia de la atmósfera, temperatura, suciedad sobre las placas, sombras parciales, caída de tensión en cables etc.

Conclusiones para la configuración que propones:
- La tensión máxima (sin potencia) puede llegar hasta ~650V ---> ningún problema
- La intensidad máxima (sin potencia) puede llegar hasta ~47A ---> ningún problema**
- La potencia máxima puede llegar hasta 535V * 38A = ~20kW ---> ningún problema

---> No hay sobredimensionamiento; el inversor trabajaría muy cerca de su zona de máximo rendimiento
Para optimizarlo aún más, podrías poner 16 placas en cada string (Vmp=611V; Voc=738V; Imax=28A/19A; Pmax=~23kW)


** en el Input 1 pondrías 3 strings (Imax < 28A) y en el Input 2 serían 2 strings (Imax < 19A)

Hola! Muchas gracias por tu respuesta, me ha ayudado mucho.

Entonces, cual seria un caso de sobredimensionamiento? Hasta que punto se puede sobredimensionar sin empezar a perder eficiencia?

Y donde se utilizarían las fórmulas que planteo? Las que toman en cuenta el coeficiente de temperatura. Me habían explicado anteriormente que tenía que hacer esto para lo siguiente:

a) si estaba calculando el máximo número de módulos a conectar, tomar en cuenta los días que hiciera mucho frío para que al aumentar el voltaje, el inversor no se dañara o se bloqueará por protección.

b) si estaba calculando el número mínimo de paneles para que el inversor funcionará, tomar en cuenta días de mucho calor, para que al bajar el voltaje, el inversor aún tuviera suficiente para trabajar

Como empata esto con el sobredimensionamiento?

Muchas gracias!

Iniciado por BEnergy1218

Entonces, cual seria un caso de sobredimensionamiento?

Lo que te han dicho, es correcto; y las fórmulas también, en principio. La idea es muy fácil:
Los valores nominales de una placa FV se establecen para condiciones estandardizadas STC, entre otras para una temperatura de 25C. Pero lo que cuenta, es la temperatura de la placa, no la del medio ambiente (error en la fórmula). Cuando la placa se calienta, la tensión sube y viceversa. La cuantía te la dice el parámetro B (coeficiente de temperatura)
El límite de tensión alta se obtiene con Voc, T(placa) y B; y el de tensión baja con Vmp, T(placa) y B

Otra posibilidad de sobredimensionamiento es la potencia: Tu inversor acepta entre 20.6kW y 26.8kWp. La potencia pico instalada (ver ficha técnica de las placas) debe estar en este margen

Como último, la intensidad: Para tu inversor, los 3 strings del Input 1 no deben superar 30A (Isc) y 20A para el Input 2

Hola muchas gracias!

Lo de las placas no lo sabía. Igual creo que no se difícil poder obtener la temperatura mínima y máxima de las placas no?

Y sobre el sobredimensionamiento, se hace con respecto a la potencia nominal del inversor? Como saber hasta que porcentaje?

Porque si simplemente le entra 26.8 kW no estaría sobredimensionado

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Y por ejemplo si se hace lo del caso que propones:

---> No hay sobredimensionamiento; el inversor trabajaría muy cerca de su zona de máximo rendimiento
Para optimizarlo aún más, podrías poner 16 placas en cada string (Vmp=611V; Voc=738V; Imax=28A/19A; Pmax=~23kW)

El inversor si daría esos 23 kw a la salida aún teniendo potencia nominal de solo 20 kw?

Gracias de antemano!

Iniciado por BEnergy1218

Lo de las placas no lo sabía. Igual creo que no se difícil poder obtener la temperatura mínima y máxima de las placas no?

Basta suponer que al madrugar, las placas están a la temperatura ambiente y que con mucho sol pueden llegar hasta 70C

Iniciado por BEnergy1218

el sobredimensionamiento, se hace con respecto a la potencia nominal del inversor? Porque si simplemente le entra 26.8 kW ...

La potencia (y el sobredimensionamiento) de un inversor se refiere a la demanda en salida AC, no en su entrada
En el caso de un inversor de red, que no tiene regulador, tiene que sacar en salida todo lo que le entra en entrada; lo que no es consumo, lo inyecta a la red. En este caso la potencia del campo FV no debe superar la potencia del inversor

El ejemplo que puse: 16 placas en cada string (Vmp=611V; Voc=738V; Imax=28A/19A; Pmax=~23kW), efectivamente da una potencia nominal de 611V * 37A = 22.6kW, que superaría el (supuesto) límite de 20kW del inversor
Pero los 22.6kW es la potencia nominal, que en la vida real no se conseguirá nunca, por muchas causas (inclinación y orientación de las placas, transparencia de la atmósfera, temperatura de las placas, pérdidas en cables y aparatos etc.)
Si se llega a 18-19kW en los momentos pico, ya es mucho

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Parece que tu pregunta concreta es: "Si el inversor tiene una potencia de 20kW, por qué pone 20.6-26.8kW ?"
Los 20.6-26.8kW es la potencia en placa instalada, que por las razones dichas nunca entregarán tanta potencia. Si se instalan 26.8kW en placa, en algunos momentos podrían ser 21-22kW reales, pero esto parece que se lo traga el inversor. Obviamente puede entregar estos 21-22kW para cierto tiempo, sin sufrir daño (tendrá ~20% de margen)

Hola!

Muchísimas gracias por tus respuestas!