5. Dimensionamiento Island
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1
SMA Solar Technology AG Be a solar expertDimensionamiento de sistemas FV en isla
SMA Solar Academy
> Sistemas fotovoltaicos
> On-Grid
> Off Grid> Off-Grid
> Autoconsumo
> Trasferencia de conocimiento
> Programa estructurado
> Tecnología de inversores
> Tecnología de comunicación
SMA Solar Technology AG
> Dimensionamiento
2
> Salida de emergencia
> Punto de reunión en caso de alarma de incendio
> Zona de sanitarios
Organización
Zona de sanitarios
> Zona para fumar
> Uso de teléfonos móviles
> Identificación de visitante
> Zona de restaurantes
SMA Solar Technology AG SMA Solar Technology AG
Organización
> Datos de contacto de la Solar Academy
> Teléfono: 0561-9522-4884
> E-Mail: [email protected]
> Zona de descargas:
> http://www.SMA.de/handout
SMA Solar Technology AG
p
3
1 Introducción
2 Componentes y funciones del sistema en isla
Contenidos
3 Dimensionamiento de los componenetes principales
SMA Solar Technology AG
1. Introducción
SMA Solar Technology AG
4
Para qué se necesitan sistemas FV en isla?
> La energía eléctrica por si sola no basta para uncrecimiento económico sostenible, pero es unacondición indispensable para el desarrollo social y
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
económico de los pueblos
> La IEA* estima que 1500 millones de personas (22% de la población mundial) no tenían acceso al suministro eléctrico durante el 2008
> La IEA* estima que 2000 millones de personas nol d bl
SMA Solar Technology AG
tienen acceso al suministro de agua potable
Quelle: Alliance for Rural Electrification* International Energy Agency
Regiones aisladas de la red eléctrica
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
5
700.000 €700.000 €700.000 €
Sistemas FV en isla versus extensión de la red eléctrica
> La extensión de la red eléctrica no siempre es la mejor solución económica
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
200 000 €200 000 €
300.000 €300.000 €
400.000 €400.000 €
500.000 €500.000 €
600.000 €600.000 €
Costo
sde i
nvers
iónCo
stosd
e inv
ersión
Red eléctricaRed eléctrica3 kWp potencia instalada3 kWp potencia instalada5 kWp potencia instalada5 kWp potencia instalada12 kWp potencia instalada12 kWp potencia instalada30 kWp potencia instalada30 kWp potencia instalada
200 000 €
300.000 €
400.000 €
500.000 €
600.000 €
Costo
sde i
nvers
ión
Red eléctrica3 kWp potencia instalada5 kWp potencia instalada12 kWp potencia instalada30 kWp potencia instalada
SMA Solar Technology AG
0 €0 €
100.000 €100.000 €
200.000 €200.000 €
00 55 1010 1515 2020 2525 3030
Distancia desde el punto de conexiónDistancia desde el punto de conexión
0 €
100.000 €
200.000 €
0 5 10 15 20 25 30
Distancia desde el punto de conexiónFuente: Alliance for Rural Electrification
Conclusión
> Consumidores aislados de la red eléctrica (hoteles, fincas, lugares de recreo, etc.) pueder disponer de un servicio eléctrico confiable y económicamente accesible a través de un sistema FV en isla
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
6
Conclusión
> Áreas remotas (pueblos, talleres artesanales, hospitales, escuelas, ...) pueder disponer de un servicioeléctrico confiable y económicamente accesible a través de un sistema FV en isla
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
Sistemas FV con acoplamiento DC
> Conexión de generación y consumo a través de un bus de energía DCEjemplo 1: Bomba DC (sin batería)
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Ejemplo 2: Solar Home System (con batería)
Batería
Bus de energía DCGeneración Consumo
SMA Solar Technology AG Generación Consumo
Controladorde
carga/descarga
Bus de energía DC Bus de energía DC
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Sistemas FV con acoplamiento AC
> Conexión de generación y consumo a través de un bus de energía ACEjemplo 1: Sistemas FV conectados a la red eléctrica pública
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
Sistemas FV con acoplamiento AC
> Conexión de generación y consumo a través de un bus de energía ACEjemplo 1: Sistemas FV conectados a la red eléctrica pública
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Generador FV
Inversor FV
SMA Solar Technology AG
Consumidor
Bus de energía AC
8
Sistemas FV con acoplamiento AC
> Conexión de generación y consumo a través de un bus de energía ACEjemplo 2: Mini red AC con un sistema FV en isla de SMA
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
Sistemas FV con acoplamiento AC
> Conexión de generación y consumo a través de un bus de energía ACEjemplo 2: Mini red AC con un sistema FV en isla de SMA
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Generador FVBatería
SMA Solar Technology AG
Bus de energía ACConsumidor
Inversor FVInversor para batería
9
Sistemas FV con acoplamiento AC
> Solución profesional> Confiable, robusto, modular y de fácil ampliación> Decentral, autónomo y flexible
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Decentral, autónomo y flexible
Generador FVBatería
SMA Solar Technology AG
Consumidor
Inversor FVInversor para batería
Bus de energía AC
Ejemplo: Escuela Kooki
> Africa, Uganda, Kooki*> 500 escolares> Cargas:
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Cargas: 30 Lámparas 36W x 3 h/día20 PC 200W x 6 h/día1 Bomba 2368W x 2 h/día1 Refrigerador 120W x 12 h/día
> U Red= 230/400V, f Red= 50Hz, P Max = 5,5 kW/13 Min
SMA Solar Technology AG
> No se preveé una ampliación futura> Fuentes de energía disponibles:
> Generador FV (80%)> Generador Diesel (20%) * 0°28’08’’N, 31°53’05’’ O
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Edificio de la escuela Kooki
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
M thAir Relative
Daily solar di ti
Atmospheric Wi d d
Earth Heating Cooling
Radiación solar
> Para el dimensionamiento se parte del mes que dispone de la mínima irradiación promedio diaria del año
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Monthtemperature humidity
radiation ‐horizontal
ppressure
Wind speed temperature
gdegree‐days
gdegree‐days
°C % kWh/m2/d kPa m/s °C °C‐d °C‐d
January 22.1 59.3% 5.57 88.2 3.3 22.7 0 375
February 22.8 57.2% 5.79 88.2 3.5 23.6 0 361
March 22.0 70.3% 5.53 88.2 3.5 22.9 0 376
April 21.1 79.1% 5.20 88.2 3.4 21.7 0 337
May 21.0 74.9% 5.00 88.4 3.3 21.2 0 343
June 21.5 62.7% 4.89 88.5 3.5 21.9 0 342
July 21.9 55.1% 4.91 88.5 3.3 22.7 0 362
A 22 1 59 6% 4 99 88 5 3 3 23 1 0 369
SMA Solar Technology AG
August 22.1 59.6% 4.99 88.5 3.3 23.1 0 369
September 21.4 70.9% 5.15 88.4 3.3 22.2 0 342
October 20.6 79.9% 4.80 88.3 3.3 21.3 0 333
November 20.5 79.1% 4.78 88.3 3.1 20.9 0 319
December 21.0 70.1% 5.18 88.3 3.0 21.2 0 345
Annual 21.5 68.2% 5.15 88.3 3.3 22.1 0 4204
Mes con el peor valor de irradiación
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Inversor de bateríaMC-Box-6 MC-Box-12 MC-Box-36> Inversor monofásico especial para operar con batería
> Sistema trifásico 230/400 V / 50 Hz
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SI 2224 SI 3324 SI 4248 SI 5048
X 6 X 12 X 36
SI 2012
3,6 5,0 7,0 8,4 50 100 kW3,8 300
SI 5048 SI 5048 SI 5048
SMA Solar Technology AG
2,7 4,2 5,4 6,5 39 78 kW2,9 234
2,0 3,3 4,2 5,0 30 60 kW2,2 180
Batería
> Batería especial para sistemas fotovoltaicos en isla> Batería sellada y con ciclado profundo> Bajo mantenimiento
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Bajo mantenimiento> 1440 Ah / 24 V
SMA Solar Technology AG
5,03,8 11,01,2
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> Protección para la batería> Corriente del inversor I SI2224 = 90A> Fusible tipo: NH 125A
Fusibles DC
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Fusible tipo: NH 125A> Caja tipo: BatFuse B.03
SMA Solar Technology AG
Cables DC
> Especial para la batería> Cable tipo: 050165 NSGAFÖ-U 01x6
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
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> Módulo SW 180> 60 celdas policristalinas> Conector MC Typ 4
Módulo FV
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Conector MC Typ 4
SMA Solar Technology AG
5,03,8 11,01,2
Inversor FV
> Inversor monofásico especial para operar con generador FV> Sistema trifásico 230/400 V / 50 Hz
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
5,03,8 11,0Sunny Boy Sunny Boy TL Sunny Mini Central1,2
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Sunny Design
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
Generador Diesel
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
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Planificación de la instalación
> Dimensionamientoy selección de equipos> Definición de la cantidad de materiales > Material de reserva y reemplazo
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Material de reserva y reemplazo> Transporte:
> Aduana> Tiempos de entrega> Clima, estado e las carreteras, etc. > Organización local
> Herramientas y equipos de medición> Víveres
SMA Solar Technology AG
> Capacitaciones locales
Instalación del generador FV
> Determinar orientación e inclinación del techo> Verificar el estado y capacidad de carga del
techo
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Considerar la seguridad en el trabajo> Leer y acatar manuales de instalación> Conectar marcos de los módulos a tierra> Revisar todas las conexiones eléctricas> Revisar que todo el cableado DC esté libre de
esfuerzos mecánicos> R i t d l bl d DC té lib d
SMA Solar Technology AG
> Revisar que todo el cableado DC esté libre de los efectos del viento y la humedad
> Revisar la polaridad> Revisar voltaje de circuito abierto
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Instalación del inversor FV
> Acatar las normas técnicas locales para la instalación de inversores FV
> Leer y acatar manual de instalación de los
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
yinversores FV
> Lugar de instalación protegido y bien ventilado> Montaje en lugares no explosivos o inflamables> Trabajar con inversores sin voltaje DC ó AC> Minimizar caídas de voltaje en los conductores
DC y AC > Cada inversor necesita un magnetotérmico en
SMA Solar Technology AG
> Cada inversor necesita un magnetotérmico en el tablero de distribución FV
> Ajustar todos los inversores FV al modoOff-Grid
Instalación del tablero de distribución
> Acatar las normas técnicas locales para la instalación de tableros eléctricos
> Calcular los circuitos ramales y sus protecciones
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
y p> Considerar limitar la potencia de los circuitos
ramales a través de magnetotérmicos de menorcapacidad a la estándard
> Considerar protecciones a personas:> Puesta a tierra de superficies metálicas> Protecciones diferenciales
> Considerar protecciones para la batería:
SMA Solar Technology AG
> Considerar protecciones para la batería:> Separar cargas críticas de las no críticas> Relé de deslastre
> Considerar instalar medidor de energía eléctricapara vigilar y registrar el consumo
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Instalación de la batería
> Acatar las normas técnicas locales para la instalación de baterías estacionarias> Leer y acatar manual de instalación de la batería> Utilizar solamente herramientas aisladas
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Utilizar solamente herramientas aisladas
SMA Solar Technology AG
Instalación de la batería
> Cuarto de la batería debe estar protegido, limpio, seco y bien ventilado> Mantener tornillos y contactos de la batería limpios, secos y libres de corrosión> Considerar resistencia del piso al peso de la batería y al derrame del ácido sulfúrico
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Considerar resistencia del piso al peso de la batería y al derrame del ácido sulfúrico
SMA Solar Technology AG
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Instalación de los inversores de batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
Instalación del generador diesel
> Acatar las normas técnicas locales para la instalación de generadores de combustióninterna
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Leer y acatar manual de instalación del generador diesel
> Protecciones eléctricas contra sobrecorriente> Optimizar los tiempos y cargas de
funcionamiento del generador diesel> Garantizar el suministro y almacenamiento de
combustible
SMA Solar Technology AG
> Garantizar servicio, mantenimiento y reparaciones
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Esquema eléctrico
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
* )
SMA Solar Technology AG
La calidad tiene sus ventajas...
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
20
La calidad tiene sus ventajas...
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
2. Componentes y funciones principales
SMA Solar Technology AG
21
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
AC 2 AC1
SMA Solar Technology AG
Batería Generador FV Generador eólico
Generador Diesel Sunny Island Sunny Boy Windy Boy Turbina Consumidor
Bus de energía AC
Sunny Island
> Conversión DC en AC para suplir energía con calidad de red a consumidores estándar
> Conversión AC en DC para cargar óptimamente y proteger a la
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Conversión AC en DC para cargar óptimamente y proteger a la batería de sobrecargas y sobredescargas
> Crea y regula automáticamente la red en isla
> Voltaje y frecuencia
> Potencia real y potencia reactiva
> Control de consumidores y generadores
SMA Solar Technology AG
Sunny Island
> Deslastre
> Control de Sunny Boy
> Arranque/paro de generadores de combustión interna
22
Familia Sunny Island: 230 V / 50 Hz
> Inversor bidireccional para baterías diseñado especialmente para la gestión profesional de sistemaseléctricos en isla
> Gestión de la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Gestión de la batería
> Gestión de generadores
> Gestión de consumidores
SMA Solar Technology AG
FamiliaSI 2012/2224
FamiliaSI 3324/4248 Familia
SI 5048
Familia Sunny Island: 120 V / 60 Hz
> Inversor bidireccional para baterías diseñado especialmente para la gestión profesional de sistemaseléctricos en isla
> Gestión de la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Gestión de la batería
> Gestión de generadores
> Gestión de consumidores
SMA Solar Technology AG SI 4548-US SI 5048-US SI 6048
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Ejemplo de uso:
1. Sistema de respaldo
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Red eléctrica públicaInversor de batería
Consumidor
SMA Solar Technology AG
> En operación normal la red eléctrica provee energía al consumidor y carga la batería> En operación anormal de la red el Sunny Island crea en 30 ms una red en isla> El tiempo de respaldo para el consumidor depende de la capacidad de la batería y del consumo
Batería
Ejemplo de uso:
Generador FV2. Sistema en isla
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Inversor FV
Consumidor
Inversor de batería
SMA Solar Technology AG
> Sunny Island crea y controla la red en isla: Gestión de batería, generadores y consumidores> El inversor FV y el Sunny Island proveen de energía eléctrica a la red en isla (Acoplamiento AC)> Batería almacena energía eléctrica y provee un voltaje DC estable al Sunny Island> El tiempo de autonomía del sistema depende de la capacidad y del estado de la batería
Batería
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Ejemplo de uso:
3. Sistema en isla con generador diesel Generador FV
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Generador diesel
Inversor FV
Consumidor
Inversor de batería
SMA Solar Technology AG
> Sunny Island crea y controla la red en isla: Gestión de batería, generadores y consumidores> El inversor FV y el Sunny Island proveen de energía eléctrica a la red en isla (Acoplamiento AC)> Batería almacena energía eléctrica y provee un voltaje DC estable al Sunny Island> El generador diesel provee energía a los consumidores y carga la batería en caso de necesidad
Batería
Ejemplo de uso:
4. Sistema en isla con red eléctrica pública Generador FV
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Red eléctrica pública
Inversor FV
Consumidor
Inversor de batería
SMA Solar Technology AG
Batería
> Sunny Island crea y controla la red en isla: Gestión de batería, generadores y consumidores> El inversor FV y el Sunny Island proveen de energía eléctrica a la red en isla (Acoplamiento AC)> Batería almacena energía eléctrica y provee un voltaje DC estable al Sunny Island> La red eléctrica pública provee energía a los consumidores y carga la batería en caso de necesidad
25
Sunny Island
Electrónica de potencia
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Electrónica de controlTarjeta MMC/SD
Pantalla LCD + teclado
Conexiones DC
Interruptor DC
SMA Solar Technology AG
Relés programablesComunicaciónConexiones AC-1 y AC-2
Relé de transferencia
Sunny Island Conexiones DC
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Conexiones AC
Relé de transferencia
Comunicación
SMA Solar Technology AG
26
Sunny Island
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
Módulos FV
> Módulos FV tipo Off-Grid usarlos con el regulador de carga Sunny Island Charger 50
> Módulos FV tipo On-Grid usarlos con el inversor FV Sunny Boy
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG Módulos FV Off-Grid Módulos FV On-Grid
27
Módulos FV
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
perfi
ciene
cesa
riapo
rkW
p
SMA Solar Technology AG
Su
SilicioMonocristalino
SilicioPolicristalino
Diseleniuro deCobre e Indio
Teluro de Cadmio Silicio Amorfo
Inversor FV
> Sie el fabricante de los módulos lo exige aterrizar uno de los polos del generador FV en el Sunny Boy
> En este caso el Sunny Boy debe proveer aislamiento galvánico a través de su transformador interno
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> En este caso el Sunny Boy debe proveer aislamiento galvánico a través de su transformador interno
SMA Solar Technology AG
5,03,8 11,01,2SB 3000-US
28
Inversor FV
> De lo contrario dejar el generador FV „flotando“
> En este caso el Sunny Boy puede o no proveer aislamiento galvánico a través de su transformador
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Verificar tensión y frecuencia
> Ajustar modo „Off-Grid“
SMA Solar Technology AG
5,03,8 11,01,2SB 3000-US SB 9000TL-US
> Sunny Data Control 3.93 + USB-Servicekabel
> Sunny Data Control 3.93 es un software gratuitopara la configuración de inversores SMA
Ajuste del modo Off-Grid (Opción1)
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
para la configuración de inversores SMA
> Comunicación entre el inversor FV y la laptopvía cable USB
> Password del instalador es necesario
> Ajustar parámetro a „Off-Grid“
Sunny Data Control 3 93
SMA Solar Technology AG
Sunny Data Control 3.93
USB Servicekabel
29
Ajuste del modo Off-Grid (Opción1)
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
> WebBox + RS485
> Configuración con Web-Browser (Por ejemplo, Internet Explorer)
Ajuste del modo Off-Grid (Opción 2)
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Internet Explorer)
> Comunicación vía RS 485 entre laptop, WebBoxy el Sunny Boy
> Password del instalador es necesario
> Ajustar parámetro a „Off-Grid“
SMA Solar Technology AG
WebBox
30
Ajuste del modo Off-Grid (Opción 2)
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
Ajuste del modo Off-Grid (Opción 3)
> Sunny Explorer Version 1.05
> Activar la conexión BlueTooth usando la misma NetID del Sunny Boy
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
misma NetID del Sunny Boy
> Password del instalador es necesario
> Ajustar parámetro a „Off-Grid“
SMA Solar Technology AG
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Ajuste del modo Off-Grid (Opción 4)
> Interruptor rotatorio integrado en el inversor
> SB 3000, 4000 y 5000TL-22
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Se necesita solo un destornillador (2,5mm)
> Ejemplo: „Off-Grid Deutsch“ = E1
> Ajuste vía interruptor rotatorio integrado es posible solamente en las primeras 10 horasde operación
SMA Solar Technology AG Sunny Boy XXXXTL-US
Batería
> El almacenamiento de la energía en la batería plomo-ácido es el tema central de los sistemasfotovoltaicos en isla:> Costos
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> EficienciaElectrodo de plomo
(polo negativo)Electrodo de plomo con capa de óxido de plomo
(polo positivo)
SMA Solar Technology AG
H2SO4 –> 2H3O+ + SO42-
32
Batería
> La batería es una de los componentes principales del sistema en isla> La gestión de la batería es de máxima importancia para la sostenibilidad técnica del sistema en isla> La batería compensa los desbalances de producción y consumo de la energía eléctrica en el sistema
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
La batería compensa los desbalances de producción y consumo de la energía eléctrica en el sistema> Cada sistema en isla necesita de „una batería“
Batería
SMA Solar Technology AG
Sunny Island
Red en isla
Batería
> Un clúster está formado por 3 ó 4 Sunny Island> Cada clúster necesita su „batería propia“> La batería provee al clúster de un voltaje relativamente estable y de la potencia necesaria
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
La batería provee al clúster de un voltaje relativamente estable y de la potencia necesaria
SMA Solar Technology AG
33
> La vida útil de la batería se acorta drásticamente debido a sobrecargas y sobredescargas> La gestión de batería del Sunny Island evita el deterioro prematuro de la batería> La gestión de batería del Sunny Island alarga significativamente la vida útil de la batería
Batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Batterieschäden: Zustand: Gegenmaßnahmen:Korrosion Irreversibel Überladung verhindern
Sulfatierung Irreversibel Tiefentladung verhindern
Säureschichtung Reversibel Gasungsladung und„mechanische“ Umwälzung
A i d l f d Z ll R ib l G i l Üb l d d
La gestión de batería del Sunny Island alarga significativamente la vida útil de la batería
SMA Solar Technology AG
Auseinanderlaufen der Zellen-Spannungen (U)
Reversibel Gezielte Überladung undgleichmäßig thermische Belastung
Verschlammung Irreversibel Tiefentladungen verhindern,Überladung verhindern
Austrocknung Irreversbel Überladung verhindern
Batería
> En sistemas en isla con poca capacidad de almacenamiento se usa generalmente baterías tipomonoblock conectadas en serie (paralelo)
> En sistemas en isla grandes se usa –debido al peso- celdas de 2 V para formar la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
g p p> En este caso 6, 12 oder 24 celdas conectadas exclusivamente en serie: 12V, 24 V y 48 V> Una ó varias conexiones entre celdas de 2 V
SMA Solar Technology AG
34
Batería
> En sistemas en isla con poca capacidad de almacenamiento se usa generalmente baterías tipo monoblock conectadas en serie (paralelo)
> En sistemas en isla grandes se usa –debido al peso- celdas de 2 V para formar la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
g p p> En este caso 6, 12 oder 24 celdas conectadas exclusivamente en serie: 12V, 24 V y 48 V> Una ó varias conexiones entre celdas de 2 V
SMA Solar Technology AG
Batería
> En sistemas en isla con poca capacidad de almacenamiento se usa generalmente baterías tipo monoblock conectadas en serie (paralelo)
> En sistemas en isla grandes se usa –debido al peso- celdas de 2 V para formar la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
g p p> En este caso 6, 12 oder 24 celdas conectadas exclusivamente en serie: 12V, 24 V y 48 V> Una ó varias conexiones entre celdas de 2 V
SMA Solar Technology AG
SI 5048-US
35
VRLA /OPzV
Valve Regulated Lead Acid: Batería de plomo sellada con electrolito tipo gel disponible en diferentes
Batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
OPzV Batería de plomo sellada con electrolito tipo gel disponible en diferentescapacidades y calidades (Por ejemplo OPzV)
FLA /OPzS
Flooded Lead Acid: Batería de plomo cerrada con electrolito líquido disponible en diferentescapacidades y calidades (Por ejemplo OPzS)
SMA Solar Technology AG
NiCd / FNC
Nickel Cadmium: Batería de níquel-cadmio sellada
Positive Panzerplatten
Batería OPzS
> Placas positivas tubulares> Placas negativas planas> La red mantiene mecánicamente fijo el material
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
La red mantiene mecánicamente fijo el material activo en las placas positivas y evita su cáida en partículas al fondo del vaso de la batería
> Batería especialmente robusta para un cicladoprofundo en aplicaciones fotovoltaicas
> Batería posee tapones que sirven únicamente parael control y llenado del electrolito
> Batería requiere mantenimiento periódico
SMA Solar Technology AG
Negative Gitterplatten
Batería requiere mantenimiento periódico
Ortsfeste Panzerplatten Spezial (OPzS)
36
Positive Panzerplatten
Batería OPzV
> Placas positivas tubulares> Placas negativas planas> La red mantiene mecánicamente fijo el material
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
La red mantiene mecánicamente fijo el material activo en las placas positivas y evita su cáida en partículas al fondo del vaso de la batería
> Batería especialmente robusta para un cicladoprofundo en aplicaciones fotovoltaicas
> Batería no posee tapones porque normalmente nose necesita agregar agua destilada
> Operación horizontal o vertical
SMA Solar Technology AG
Negative Gitterplatten
Operación horizontal o vertical> Batería sellada con válvulas de seguridad> Batería requiere poco mantenimiento
Ortsfeste Panzerplatten Verschlossen (OPzV)
Batería
> La capacidad nominal C n de una batería es la cantidad de electricidad que se puede extraer de ellabajo ciertas condiciones de descarga hasta que se descargue completamente
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
C n = I n * t n
C nI nt n
: Capacidad nominal: Corriente constante de descarga: Tiempo de descarga
SMA Solar Technology AG
> C n depende de la geometría y de la cantidad de placas conectadas en paralelo> C n no es un valor constante, sino que depende de la temperatura, de la tensión final de descarga, y
sobre todo de la corriente de descarga I n
37
Batería
> El Sunny Island soporta la gestión carga de los siguiente tipos de batería:> Batería cerrada tipo OPzS> Batería sellada tipo OPzV
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Batería sellada tipo OPzV> Batería sellada tipo Níquel-Cadmio
SMA Solar Technology AG
SI 5048-US
Batería
> La capacidad nominal C n está siempre relacionada al tiempo de descarga al cual esa capacidadnominal se refiere
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Typ C100/1,85 VAh
C50/1,85 VAh
C24/1,83 VAh
C10/1,80 VAh
C5/1,77 VAh
Max. Gewichtkg
Länge Lmm
Breite Bmm
Höhe Hmm
Abb.
4 OPzV solar.power 250 250,0 225,0 225,6 207,0 188,5 20,0 105 208 420 A
5 OPzV solar.power 310 310,0 285,0 278,4 259,0 235,5 24,0 126 208 420 A
6 OPzV solar.power 370 370,0 340,0 336,0 310,0 283,0 28,0 147 208 420 A
5 OPzV solar.power 420 440,0 440,0 436,8 391,0 347,0 31,0 126 208 535 A
6 OPzV solar.power 520 560,0 530,0 525,6 469,0 416,0 37,0 147 208 535 A
7 OPzV solar.power 620 660,0 620,0 612,0 548,0 484,5 42,0 168 208 535 A
6 OPzV solar.power 750 810,0 745,0 739,2 682,0 595,0 50,0 147 208 710 A
8 OPzV solar.power 1000 1080,0 995,0 981,6 910,0 795,0 68,0 215 193 710 B
SMA Solar Technology AG
10 OPzV solar.power 1250 1350,0 1245,0 1228,8 1140,0 990,0 82,0 215 235 710 B
12 OPzV solar.power 1500 1570,0 1490,0 1476,0 1370,0 1190,0 97,0 215 277 710 B
12 OPzV solar.power 1700 1720,0 1675,0 1658,4 1520,0 1275,0 120,0 215 277 840 B
16 OPzV solar.power 2300 2320,0 2235,0 2210,4 2030,0 1695,0 165,0 215 400 815 C
20 OPzV solar.power 2900 2930,0 2795,0 2760,0 2540,0 2125,0 200,0 215 490 815 D
24 OPzV solar.power 3500 3540,0 3350,0 3312,0 3050,0 2545,0 240,0 215 580 815 D
C100,C50, C24, C10, und C5 = Kapazität bei 100‐, 50‐, 24‐,10‐ und 5‐stündiger Entladung
38
Batería
> La capacidad de la batería en un Sunny Island es C10 y se refiere a un tiempo de descarga de 10 horas(Parameter „221.02 NomBatCpy“)
> Si el fabricante de la batería no indica su capacidad en C10 utilizar conversiones indicadas en el manual
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
de instalación del Sunny Island
C10 C1/0,61
C10 C5/0,88
C10 C10
SMA Solar Technology AG
C10 C20/1,09
C10 C100/1,25
C10 C120/1,28
Batería
> La capacidad de la batería en un Sunny Island es C10 y se refiere a un tiempo de descarga de 10 horas(Parameter „221.02 NomBatCpy“)
> Si el fabricante de la batería no indica su capacidad en C10 utilizar conversiones indicadas en el manual
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
de instalación del Sunny Island> Capacidad desde 100 Ah hasta 10 000 Ah
SMA Solar Technology AG
39
Batería
> Parámetros que utiliza el Sunny Island para indicar el estado de la batería> Valores estimados por el Sunny Island de gran importancia para el usuario del sistema en isla
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SOC State of Charge: El estado de carga es el porcentaje actual disponible de la capacidad (nominal o actual) de la batería
DOD Depth of Discharge: La profundidad de descarga es un método alternativo para indicar el estado de carga de unabatería. DOD se puede indicar en porcentaje o en Ah
SMA Solar Technology AG
SOHState of Health: El estado de salud es una medida de la capacidad actual utilizable de la batería expresada en porcentaje referida a la capacidad nominal C n
Batería
> La capacidad utilizable de una batería corresponde a la capacidad nominal C n indicada por elfabricante únicamente cuando la batería está nueva: Por ejemplo, 1000 Ah a C 10 und 20 ºC
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
2 V 2 V
SMA Solar Technology AG
1000 Ah 1000 Ah
40
Batería
> A medida que la batería envejece su capacidad disponible se reduce permanentemente pero tambiéntemporalmente
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Estado de la bateríausada
Estado de la bateríanueva
100%Capacidad nominal
90%Capacidad actual máxima
SMA Solar Technology AG
0% 0%
SOH = Capacidad actual máxima (usada)
Capacidad nominal (nueva)
Batería
> El Sunny Island puede estimar a través de un proceso adaptativo el estado de salud de la batería> Tiempo necesario : de 4 a 8 semanas
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Estado de la bateríausada
Estado de la bateríanueva
100%Capacidad nominal
90%Capacidad actual máxima
SMA Solar Technology AG
0% 0%
SOH = Capacidad actual máxima (usada)
Capacidad nominal (nueva)
41
Batería
> El Sunny Island puede estimar SOC referido a la capacidad actual máxima de la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
100%
SOC
100%
SOC
Estado de la bateríausada
Estado de la bateríanueva
SMA Solar Technology AG
0%0%
100%(capacidad actual máxima) = DOD + SOC
Batería
> El Sunny Island puede estimar SOC referido a la capacidad actual máxima de la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
100%
SOC
100%
SOC
DOD
100%
DOD
100%
Estado de la bateríausada
Estado de la bateríanueva
SMA Solar Technology AG
100%(capacidad actual máxima) = DOD + SOC
0%0%
SOC
0%
SOC
0%
42
Batería
> El Sunny Island puede estimar SOC referido a la capacidad actual máxima de la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
100%
SOC
100%
SOC
DOD
100%
DOD
100%
DOD
100%100%
DOD
Estado de la bateríausada
Estado de la bateríanueva
SMA Solar Technology AG
0%0%
SOC
0%
SOC
0%
SOC
0%0%
SOC
0%
100%(capacidad actual máxima) = DOD + SOC
Batería
> La temperatura ambiente influye significativamente en la vida útil de la batería> Por ejemplo: Batería mantenida únicamente en flotación 2.23 V por celda
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
til[añ
os]
SMA Solar Technology AG
Temperatura ambiente [ºC]
Vida ú
43
Batería
> La profundidad de las descargas también influye en la vida útil de la batería> Sin embargo la energía que una la batería puede almacenar durante toda su vida útil no depende de la
profundidad de las descargas
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
de ci
clos[
n]
SMA Solar Technology AG
Profundidad de descarga DoD [%]
Núme
ro
Batería
> Sunny Island mide permanentemente la temperatura de la batería gracias a un sensor externo> La capacidad actual de la batería es calculada automáticamente tomando en cuenta la temperatura> La temperatura de la batería es tomada en cuenta también para el cálculo del voltaje de carga
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
44
Batería
> Sunny Island mide permanentemente la temperatura de la batería gracias a un sensor externo> La capacidad actual de la batería es calculada automáticamente tomando en cuenta la temperatura> La temperatura de la batería es tomada en cuenta también para el cálculo del voltaje de carga
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
-1,00 % /ºC bei Bleibatterien -0,75 % /ºC bei NiCd-BatterienNenntemperatur 20 ºC
Batería
> La temperatura de la batería es tomada en cuenta para el cálculo del voltaje de carga
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
VLA / FRLA
4 mV/º C . celdacarga
porc
elda
SMA Solar Technology AG
/
Temperatura ambiente
Volta
jede
c
45
Batería
> El Sunny Island posee un cálculo interno para estimar el estado de carga de la batería (valor „120.01 BatSoc“) , que se basa en tresprocedimientos:
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> 1. Balance de los Ah que entran y salen de la batería> 2. Recalibración a través del voltaje estable de la batería (por
las noches)> 3. Cálculo de autodescarga y pérdidas por gaseo de la
bateríaAh Ah
SMA Solar Technology AG
Ah Ah
Batería
> Tanto el balance de los Ah como la recalibración nocturna se ajustan automáticamente en el transcurso de 4 a 8 semanas
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Si hay otros componentes conectados directamente a la batería, es necesario utilizar una resistencia de medición tipo shunt paramedir correctamente el estado de carga de la batería
Ah Ah
SMA Solar Technology AG
Ah Ah
46
Charging Process
ase
sManuell
I-Phase
Batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Boost Charge(U0 Phase)
Full Charge(U0 Phase)
Equalization Charge(U0 Phase)
Float Charge
Cha
rgin
g P
ha
3 2
2
54 4 4
I Phase
1
SMA Solar Technology AG
g(U Phase)
Silent Mode(Ruhephase)
76
explanations:1: If BatVtg = BatChrgVtg 2: after time CycTmEqu (#225.05)3: after time CycTmFul (#225.04)4: if AptTmRmg = 0 (#120.04)5: if SOC < 70 % (#120.01)6: only with Grid, after time SilentTmFlo (#224.02)7: only with Grid, after time SilentTmMax (#224.03)
Batería
> Cuidado y mantenimiento sistemáticos aumentan la confiabilidad y la vida útil de la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Documentar todo trabajo de mantenimiento y valor medidos en la bateríaque puedar ser útiles en caso de un reclamo de garantía
> Mantenimiento semestral:
> Medir el voltaje de la batería en la fase de flotación> M di l lt j d d ld l f d fl t ió
SMA Solar Technology AG
> Medir el voltaje da cada celda en la fase de flotación> Medir la densidad del electrolito en cada celda> Medir la temperatura del electrolito en cada celda> Verificar el nivel del electrolito en cada celda> Limpiar la batería y medir la temperatura ambiente
47
Batería
> Cuidado y mantenimiento sistemáticos aumentan la confiabilidad y la vida útil de la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Documentar todo trabajo de mantenimiento y valor medidos en la bateríaque puedar ser útiles en caso de un reclamo de garantía
> Mantenimiento anual:
> Todas las actividades del mantenimiento semestral> V ifi ó ti t t d l t ill i
SMA Solar Technology AG
> Verificar ópticamente todos los tornillos y conexiones> Verificar presión correcta en todos los tornillos con una llave de
torque especial> Verificar los sistemas de ventilación del cuarto de batería> Verificar todos los componentes conectados a la batería
Batería
> Cuidado y mantenimiento sistemáticos aumentan la confiabilidad y la vida útil de la batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
48
Batería
> Acatar las normas técnicas locales para la instalación de cables para baterías estacionarias
> Instalación al aire libre nunca en conduit metálico o
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
plástico> Doble aislamiento y resistente a cortocircuitos> Evitar hacinamiento de cables> Considerar fijación de los cables> Considerar identificación de todos los cables> Considerar cargas mecánicas y eléctricas máximas> C id íd d t ió
SMA Solar Technology AG
> Considerar caída de tensión> Suficiente sección transversal> Longitud tan corta como sea posible> Corrientes máximas
Batería
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
49
Batería
> Instalar la baterías según las mejores prácticas de ingeniería...
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
BatFuse
> Protección para todos los polos de la batería> Contiene fusibles de alta capacidad interruptiva de corriente> Siempre es necesario proteger a la batería de cortocircuitos con
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Siempre es necesario proteger a la batería de cortocircuitos conla BatFuse
> Instalar BatFuse lo más cerca posible de la batería en ambientesno explosivos
> BatFuse-B.01> Para un Sunny Island (instalación monofásica)
SMA Solar Technology AG
> BatFuse-B.03> Para tres Sunny Island (instalación trifásica)
50
BatFuse
> Instalar los fusibles DC tan cerca de la bateríacomo sea posible
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Dimensionamiento de los fusible de acuerdo a la corriente DC máxima que puede circular en operación normal a través del Sunny Island
> La corriente de cortocircuito puede destruir a la batería sino se instalan los fusibles DC adecuados (BatFuse)
SMA Solar Technology AG
> Por ejemplo OPzV 200 Ah, I max ≈ 5089 A> Por ejemplo NiCd 68 Ah, I max ≈ 3000 A> Por ejemplo OPzS1000Ah, I max ≈ 20000 A
BatFuse
> BatFuse asegura eficazmente la batería a través de fusibles DC individuales por cada Sunny Island> Batfuse facilita durante la instalación la conexión de la batería con los Sunny Island> Batfuse facilita desconectar la batería de los Sunny Island en operación sin carga
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Batfuse facilita desconectar la batería de los Sunny Island en operación sin carga
SMA Solar Technology AG
51
Master (L1) Slave 2 (L3)Slave 1 (L2)
BatFuse
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
BatFuse
SMA Solar Technology AG
Batería48 V
+ -
Bat +Bat -
> Diferentes posibilidades para controlar procesosinternos o externos del Sunny Island
> 2 relés secos integrados en cada Sunny Island
Relés multifunción
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
g y> Cada relé tiene un contacto normalmente cerrado
(NC) y un contacto normalmente abierto (NO)> Configuración en menú #241
> 241.01 Rly1Op> 241.02 Rly2Op
> Función de deslastre y manejo del generador de combustión interna
SMA Solar Technology AG
NC
NOC C
Relay 1 Relay 2
NC
NO
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Gestión de generadores: Generador de combustión interna (relé 1)
> El Sunny Island permite el uso de diversas fuentesexternas de energía
> El acople del generador de combustión interna a la d l l d l AC
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
red en isla se realiza a través de las conexiones AC-2> Este acople puede ser monofásico o trifásico> Dependiendo del estado de carga de la batería o de
la potencia demandada por los consumidores se arranca o para automáticamente desde el Sunny Island el generador de combustión interna
> Importante:
SMA Solar Technology AG
> Generador con regulación de frecuencia de alta calidad> Funcionamiento autónomo ó paralelo a la red> Encendido manual ó remoto> Encendido remoto con un contacto ó con dos
> El Sunny Island permite el uso de diversas fuentesexternas de energía
> El acople del generador de combustión interna a la d l l d l AC
Gestión de generadores: Generador de combustión interna (relé 1)
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
red en isla se realiza a través de las conexiones AC-2> Este acople puede ser monofásico o trifásico> Dependiendo del estado de carga de la batería o de
la potencia demandada por los consumidores se arranca o para automáticamente desde el Sunny Island el generador de combustión interna
> Importante:
SMA Solar Technology AG
> Generador con regulación de frecuencia de alta calidad> Funcionamiento autónomo ó paralelo a la red> Encendido manual ó remoto> Encendido remoto con un contacto ó con dos
53
Encendido manual
> El Sunny Island no puede en este caso encender el generador> El Sunny Island únicamente puede vigilar si el voltaje y la frecuencia del generador en la entrada AC-
2 están dentro del rango
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> El Sunny Island sincroniza el voltaje y frecuencia de la red al generador y luego conectaautomáticamente al generador a la red en isla a través de AC-2
Sunny Island
SMA Solar Technology AG
Generator con encendido manualRed en isla
Termomagnético
Lámpara indicadora
Encendido remoto
> El Sunny Island puede en este caso encender automáticamente al generador a través del relé 1 > El Sunny Island verifica primero que el voltaje y la frecuencia del generador en la entrada AC-2 están
dentro del rango
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
GnReq-Signal
Sunny Island
> El Sunny Island sincroniza el voltaje y frecuencia de la red al generador y luego conecta automáticamente al generador a la red en isla a través de AC-2 después de una fase de calentamiento
SMA Solar Technology AG
start/stop
Generator con encendido remotoRed en isla
Termomagnético
54
Gestión del generador: Reducción de la potencia FV a través de la frecuencia
> El Sunny Island puede reducir la potencia del Sunny Boy a través de la frecuencia de la red en isla para proteger a la batería de sobrecargas
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Batería cargada
Alta producciónde potencia FV
SMA Solar Technology AG
f= 50 HzBajo consumo
f= (50+∆f) Hz
Gestión del generador: Reducción de la potencia FV a través de la frecuencia
> No es necesario utilizar cable extra de comunicación entre Sunny Island y Sunny Boy> El Sunny Boy debe estar configurado para operar en el modo Off-Grid
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
55
Gestión de cargas: Deslastre (Relé 2)
> Relé 2 controla la bobina de un contactor trifásico de deslastre AC ó DC> Cargas no críticas del sistema en isla están conectadas al contactor de deslastre> Función de deslastre protege a la batería de descargas profundas
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Función de deslastre protege a la batería de descargas profundasContactor de deslastre AC
Baja producción de energía
Alto consumo AC
SMA Solar Technology AG
Contactor de deslastre DCBatería con estado de carga bajo
Alto consumo DC
Sunny Island Charger (SIC50)
> Regulador de carga universal de SMA> MPP-Trackings integrado para un aprovechamiento óptimo del generador FV> Bus de comunicación entre Sunny Island Charger und Sunny Island para una gestión óptima de la
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Bus de comunicación entre Sunny Island Charger und Sunny Island para una gestión óptima de la batería
SMA Solar Technology AG
56
Sunny Island Charger (SIC50)
> Para baterías tipo OPzS und OPzV> Voltaje nominal de la batería 12/24/48 V > Hasta cuatro Sunny Island Charger conectados en paralelo
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Hasta cuatro Sunny Island Charger conectados en paralelo> Eficiencia > 98%
Batería
Generador FV1 2 3 4
SMA Solar Technology AG
Sunny Island
Sunny Island ChargerGenerador diesel
Consumidor
Sunny Island Charger (SIC50)
> Para baterías tipo OPzS und OPzV> Voltaje nominal de la batería 12/24/48 V > Hasta cuatro Sunny Island Charger conectados en paralelo
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Hasta cuatro Sunny Island Charger conectados en paralelo> Eficiencia > 98%> Combinable con Sunny Boy
Batería
Generador FV1 2 3 4 5
SMA Solar Technology AG
Sunny Island
Sunny Island Charger
Sunny Boy
Generador diesel
Consumidor
57
Multicluster Box
> La Multicluster-Box facilita la instalación de Sunny Islands en redes en isla de gran capacidad> La Multicluster-Box posee todas las protecciones y componentes de comunicación necesarias> Hasta 12 Sunny Islands pueden ser conectados en una misma red en isla
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Hasta 12 Sunny Islands pueden ser conectados en una misma red en isla> Generador diesel y consumidores son gestionados directamente desde la Multicluster-Box
SMA Solar Technology AG
Multicluster Box
MC-Box-6
MC-Box-12MC-Box-36
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SI 2224 SI 3324 SI 4248 SI 5048
X 6 X 12 X 36
SI 2012
3,6 5,0 7,0 8,4 50 100 kW3,8 300
1min. Potencia AC a 25 ºC
SI 5048 SI 5048 SI 5048
SMA Solar Technology AG
30min. Potencia AC a 25 ºC
2,7 4,2 5,4 6,5 39 78 kW2,9 234
Potencia AC a 25 ºC
2,0 3,3 4,2 5,0 30 60 kW2,2 180
58
Multicluster Box US MC-Box-12.3UMC-Box-12.3U
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SI 5048-US
X 6 X 12
8,4 50 100 kW300
1min. Potencia AC a 25 ºC
SI 5048-US SI 5048-USSI 5048-US
X 3
25,2
X 1
SMA Solar Technology AG
30min. Potencia AC a 25 ºC
6,5 39 78 kW234
Potencia AC a 25 ºC
5,0 30 60 kW180
19,5
15,0
Ejemplo: Multicluster Box (MC-Box 6)
Generador FVSunny Boy
Tablero de distribución
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Generator diesel Consumidores
Tablero de distribuciónPara Sunny Boy
Multicluster-Box
SMA Solar Technology AG
Batería 1
Clúster 1 Clúster 2
Batería2
59
Ejemplo: Multicluster Box (MC-Box 6)
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
Ejemplo: Multicluster Box (MC-Box 12)
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
RS485 communication (option)
sync BkupMstr/L1
BkupSL1/L2
BkupSL2/L3
M S1 S2 M S1 S2 M S1 S2
SMA Solar Technology AG
MainCluster (Cluster 1) ExtensionCluster (Cluster2) ExtensionCluster (Cluster3)
60
MMC/SD-Karte
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
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MMC/SD-Karte
> El Sunny Island puede almacenar en una tarjeta MMC/SD el firmware, parámetros y datos medidos
> Datos medidos de la batería, inversor FV, consumidor, etc.
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
son almacenados de manera cíclica> Datos de errores son almacenados en el momento e la
falla> Las datos almacenados en la tarjeta MMC/SD se pueden
procesar en una hoja de cálculo> El instalador debe de descargarse electroestáticamente
Sunny Island 5048
MMC/SD-Karte
SMA Solar Technology AG
> El instalador debe de descargarse electroestáticamenteantes de introducir o extraer la tarjeta MMC/SD en elSunny Island
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MMC/SD-Karte
> Utilice la tarjeta MMC/SD para almacenar eventos y datos del sistema en isla> SMA puede hacer análisis del sistema a partir de los datos almacenados en la tarjeta
MMC/SD
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Datos/Informaciones
> Los datos almacenados se pueden enviar por email o por internet> El Sunny Island verifica si hay un nuevo archivo de Update cada vez que arranca o cuando se
introduce una tarjeta MMC/SD-Karte
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Análisis/soluciones
MMC/SD
XXX.XXX.XXX.XXXXXX.XXX.XXX.XXXXXX.XXX.XXX.XXXXXX.XXX.XXX.XXX
Sunny WebBox
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
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SUNNY PORTAL
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
1. Qué es lo que se debe saber?
> Datos relevantes del lugar y tipo de instalación
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SMA Solar Technology AG
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1. Qué es lo que se debe saber?
> En lugar de la irradiación promedio diaria mensual se puede usar el rendimiento específico E PV del sistema FV para hacer una primera estimación de los componentes del sistema en isla
> R di i t ífi kWh/ /kW
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Rendimiento específico en kWh/a/kWp
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1. Qué es lo que se debe saber?
> En lugar del consumo diario máximo se puede usar el consumo promedio diario anual de energía E a
del sistema FV para hacer una primera estimación de los componentes del sistema en isla> C di d í kWh/
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
> Consumo promedio de energía en kWh/a
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1. Qué es lo que se debe saber?
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
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P max : Potencia máxima durante 30 minutos y temperatura ambiente 25 ºC
1. Qué es lo que se debe saber?
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
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Batería Generador diesel PV KWEA BHKW
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2. Cuál Sunny Island?
MC-Box-6
MC-Box-12MC-Box-36
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SI 2224 SI 3324 SI 4248 SI 5048
X 6 X 12 X 36
SI 2012
3,6 5,0 7,0 8,4 50 100 kW3,8 300
1min. Potencia AC a 25 ºC
SI 5048 SI 5048 SI 5048
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30min. Potencia AC a 25 ºC
2,7 4,2 5,4 6,5 39 78 kW2,9 234
Potencia AC a 25 ºC
2,0 3,3 4,2 5,0 30 60 kW2,2 180
2. Cuál Sunny Island? MC-Box-12.3UMC-Box-12.3U
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
SI 5048-US
X 6 X 12
8,4 50 100 kW300
1min. Potencia AC a 25 ºC
SI 5048-US SI 5048-USSI 5048-US
X 3
25,2
X 1
SMA Solar Technology AG
30min. Potencia AC a 25 ºC
6,5 39 78 kW234
Potencia AC a 25 ºC
5,0 30 60 kW180
19,5
15,0
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2.1 Cuántos Sunny Island?
PmaxP
SIN =
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P SI-30
P max
30SIPSI−
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N SI Cantidad de Sunny Island
P max Potencia máxima del consumidor durante 30 minutos y temperatura ambiente 25 ºC [kW]
P SI-30 Potencia máxima del Sunny Island durante 30 minutos y temperatura ambiente 25 ºC [kW]
3. Cuál capacidad de batería (C10)?
C 10
[Ah]1000*BattUdPBattη
d/365 ︶NaE ︵
10C =
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Ea
η Batt = 80 – 90 %
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C 10 Capacidad de la batería en un tiempo de descarga de 10 h E a Consumo anual promedio de energía [kWh/a]
η Batt Eficiencia promedio de la batería P d Profundidad de descarga máxima
U Batt Voltaje nominal de la batería [12V, 24V, 48V] N d Tiempo de autonomía [d]
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Tiempo de autonomíaN d (días)
Tipo de batería Costos de la batería
Sistemas con generador FV 4,0 OPzS ~ 200 €/kWh
Valores recomendados para N d
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g , /
Sistemas con generador FV + generador diesel
2,0 OPzS ~ 200 €/kWh
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Valores recomendados para Pd
Pd = 50 %
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
de ci
clos[
n]
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Profundidad de descarga DoD [%]
Núme
ro
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Capacidad de la batería (C10):
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Typ C100/1,85 VAh
C50/1,85 VAh
C24/1,83 VAh
C10/1,80 VAh
C5/1,77 VAh
Max. Gewichtkg
Länge Lmm
Breite Bmm
Höhe Hmm
Abb.
4 OPzV solar.power 250 250,0 225,0 225,6 207,0 188,5 20,0 105 208 420 A
5 OPzV solar.power 310 310,0 285,0 278,4 259,0 235,5 24,0 126 208 420 A
6 OPzV solar.power 370 370,0 340,0 336,0 310,0 283,0 28,0 147 208 420 A
5 OPzV solar.power 420 440,0 440,0 436,8 391,0 347,0 31,0 126 208 535 A
6 OPzV solar.power 520 560,0 530,0 525,6 469,0 416,0 37,0 147 208 535 A
7 OPzV solar.power 620 660,0 620,0 612,0 548,0 484,5 42,0 168 208 535 A
6 OPzV solar.power 750 810,0 745,0 739,2 682,0 595,0 50,0 147 208 710 A
8 OPzV solar.power 1000 1080,0 995,0 981,6 910,0 795,0 68,0 215 193 710 B
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10 OPzV solar.power 1250 1350,0 1245,0 1228,8 1140,0 990,0 82,0 215 235 710 B
12 OPzV solar.power 1500 1570,0 1490,0 1476,0 1370,0 1190,0 97,0 215 277 710 B
12 OPzV solar.power 1700 1720,0 1675,0 1658,4 1520,0 1275,0 120,0 215 277 840 B
16 OPzV solar.power 2300 2320,0 2235,0 2210,4 2030,0 1695,0 165,0 215 400 815 C
20 OPzV solar.power 2900 2930,0 2795,0 2760,0 2540,0 2125,0 200,0 215 490 815 D
24 OPzV solar.power 3500 3540,0 3350,0 3312,0 3050,0 2545,0 240,0 215 580 815 D
C100,C50, C24, C10, und C5 = Kapazität bei 100‐, 50‐, 24‐, 10‐ und 5‐stündiger Entladung
[kWp]η*ESF*EPSystemPV
aPV =
4. Cuál capacidad del generador FV?
PPV
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yV
Ea
η System ≈ 70 %
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PPV Capacidad del generador FV [kWp] E a Consumo anual promedio [kWh/a]
SF Fracción solar η System Eficiencia del sistema
EPV Rendimiento específico [kWh/a/kWp]
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Rendimiento específico (EPV) kWh/a/ kWp
Fracción solar (SF)
Europa Central 800 900 50 70%
Valores recomendados del rendimiento específico en kWh/kWp/a
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
Europa Central 800 – 900 50 – 70%
Europa del Sur 1300 – 1450 60 – 90%
Africa 1450 – 1700 60 – 100%
Arabia Saudita 1800 – 2000 70 – 100%
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5. Cuál inversor FV?
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
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5,0 kW3,8 11,0
Sunny Boy Sunny Boy TL-20 Sunny Mini Central
1,2
Sunny Boy
70
5. 1 Sunny Design
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5. 2 Recomendación para el inversor FV
SISB P2P ×≤
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
P SBP SI
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P SI Potencia nominal AC del Sunny Island [kW]
P SB Potencia nominal AC del Sunny Boy [kW]
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6. Cuál capacidad del generador diesel?
0,8 P SI < P Gen < 1,2 P SI
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P GenP SI
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P SI Potencia nominal AC del Sunny Island [kW]
P Gen Potencia nominal AC del generador diesel [kW]
SMA Off-Grid Configurator
1. Introducción | 2. Componentes y funciones del sistema en isla | 3. Dimensionamiento de los componentes principales
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Seamos realistase intentemos lo imposible!
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