Prof. Alfonso CañeroAlum. Edwin GilmerHuanuco H.

Madrid L 40.4º AUTOCONSUMO

EDWGILMERHUANUCO.

Finca en la Sierra de Madrid

Propietario

El Sr. RaulBermudezFernandez .propietario de dicha finca en la Sierra de Madrid en Miraflores de la Sierra, se instalara paneles fotovoltaico para sus necesidades eléctricas y cubrir todo su comsumoelectrico solo con Energía Renovables. Empresa: DasarolloTecnologico

Instalador: Edwin GilmerHuanuco H.

Siguientes Elementos de la vivienda

1 nevera----------------------------------------------600w/dia 1 microondas----------------------------------------500w 2 bombillas de bajo consumo--------------------18w – 72wh/ dia 1 pantalla con dos tubos flourescentes de----36w—108wh/ dia 3 bombillas de bajo consumo--------------------14 w--- 84wh/dia 1 televisor------------------------------------------ 300w/ dia 1 ordenador-----------------------------------------600wh/dia 1 router-----------------------------------------------100wh/dia

Total -----------------------------------------------------------

2364wh/dia

VIVIENDA EN LA SIERRA DE MADRID

Dimensionado de la instalación Autoconsumo Anual Madrid L. 40.4 + 10º B 50º

Tenemos estructura en el mercado comercial 15º 30º 45º Usaremos de 45º

Ya de haber sumado todos lowattios de los aparatos de la vivienda podemos

saca nuestro: ED –Energia consumida Diaria

1. ED-- wh/dia -- Energia Diaria Real - 2364wh/dia

P.Simultanea –( w) damos un promedio de 800 w en tener encendido todo al mismo tiempo.

Ojo siempre hay que desconectar todos los aparatos eléctricos que no se utilizan

No dejarlo en “ standby” son lo que producen los consumos fantasma.

2. Considerando las perdidas por consumo imprevistos, rendimiento de Inversores,

reguladores, etc. Calculamos la Energía consumida diaria Real( EDR).

EDR = ED * 1.05/hG

La ED ( punto) La aumentamos un 5 % por los consumos imprevistos y hG es

el Rendimiento General de la instalación o “ perfomance ratio “ PR.

hG = ( 1-Phacum-Phinv.-Phglob.) * ( 1-Pautodesc.* Autonomia/Pd max.)

hG = ( 1-0.05-0.07.0.10) * ( 1-0.005 * 12/ 0.60 )

hG = 0.78 * 0.90 = 0.67----hG= 0.70

Aparatos a utilizar y hGRendimiento general de mi Instalacion.

-Pm Acum.: Es la perdida según el rendimiento de los cumuladores que vallamos a usar . A falta de datos , normalmente tomaremos 0.05

pinv: Se refiere a las perdidas del inversor . A falta de datos, si usamos un inversor senoidal tomaremos 0.2 y si es onda cuadrada 0.1 . Si no usamos inversor se coloca cero.

-Pglob: Son las perdidas propias de distintos elementos eléctricos de la vivienda. Es un Factor que va depender de lo real que sea los datos de partida, es decir. Si las potencias utilizadas para el calculo

de la ED son teóricas se utiliza 0.15 , si son potencias realespero sin saber su rendimiento, se utiliza 0.1 y son potenciales reales conocidas sus rendimientos , se utiliza 0.05.

-P.autodesc: Se refiere a la energía perdida diaria del acumulador por autodescarga Normalmente los fabricantes lo indican, pero a falat de datos, podemos usar, 0.005 En general o 0.012 si son automóvil ( no recomendado).

-Autonomia: son los días de autonomía. Dias seguidos, sin suficiente sol, en los que Los modulos no producen suficiente energía, y se absorbe la energía de los acumula_ dores como minimo usaremos 3 dias , lo normal para viviendas aisladas alrededor de 3 a 5 dias . Para casos extremos de uso anual o invierno o invierno donde queremos cubrir el 100% con fotovoltaica . Podemos usar latabal de autonomía del tema ( Tablas para cálculos).

-Pdmax : profundidad de descarga máxima del acumulador.

EDR = ED * 1.05/hG

EDR= 2364 * 1.05/ 0.70 = 3546Eficiencia Energetica

3. Se reúnen los datos necesarios, en función de la ubicación geográfica de la

instalación, para el calculo de las horas solares pico ( H.S.P.). Las H.S.P. son en numero De horas máxima Irradiancia solar que dependerán de la ubicación de la instalación Y la época del año de su uso . Se define como el tiempo en horas en horas de una hipotética Irradiacion solar constante de 1000 W/ m2 ( 1Kw/ m2).

Una Hora Solar Pico equivale a 3.6 MJ/m2 o, lo que es lo mismo, 1kW/m2 1 H.S.P. = 3.6 mj/M2 = 1kW/m2 Es una maenra muy simple de contar la energía que se recibe del so metiéndola en paquetes de 1 hor, y cada paquete de 1000 vatios . Se obtiene mediante la siguiente formula.

H.S.P. = 0.2778 * H*k

Donde 0.2778 es una constante para pasar de MJ a Kw/h, H es la energia en Mega julios

Que incide sobre un metro cuadrado de superficie y k es el factor de corrección

para superficies inclinadas ( tabla del IDEA) K = 1.5 H = 5.9 H.S.P. = 0.2778 * 5.9 * 1.5 = 2.46

4. Calculamos la energía generada diaria( E.G.D.) por el modulo fotovoltaico que elijamos. Utilizando la siguiente formula.

E.G.D. = PMFTVX 0.9 X H.S.P. X F.1 X FS.

PMFTV es la potencia nominal del modulo fotovoltaico que elijamos para instalar, H.S.P. Es un dato obtenido en el aparato 3º, el 0.9 es un factor de multiplicador de rendimientos del modulo por las perdidas que puedan tener por suciedad , por el regulador etc . El valor inicial de FS será 1, hasta que se sepa según como se monte la instalación, si hay sombras que puedan afectar el rendimiento . Si es asi , habrá que recalcular apartir de este punto y realizar los cambios pertinentes El Valor F.S = 1 porque la constante sale un valor muy aproximado y redondeamos a 1 Como no vamos a tener sombras valor FI = 1 .

E.G.D . = 135 * 0.9 * 2.46 * 1 * 1 = 299 w Elegimos modulo fotovoltaico shinew 135 w 12 v Envio gratuito267.00 €IVA incluido

135 w 12 v

Características del producto

PANEL SOLAR SHINEW 135W POLICRISTALINO

El panel de 12v más potente de la marca Shinew.

Con la garantía de Damia Solar.

Código del producto: da0077

Características:

Potencia (en Wattios): 135W

Voltaje en circuito abierto (Voc): 22,10V

Voltaje en el punto de máxima potencia (Wmp): 18,01V

Corriente de cortocircuito (Isc): 8,15A

Corriente nominal (Impp): 7,50A

Sistema de voltaje máximo: 1000VDC

Rendimiento: 13,5%

Tolerancia: +/-3ºC

Tipo de célula: Policristalino

Número de células: 36

Tamaño de las células: 156 x 156 mm

Dimensiones: 1008 x 992 x 35 mm

Peso: 13,5 Kg

Garantía contra defectos de fabricación: 5 años

5 Calculamos el numero de modulos fotovoltaico necesario según la siguiente formula

Donde EDR es un dato obtenido en el apartado 2º y EGD se ha obtenido en el apartado anterior ( apartado anterior nº 4º) EDR = 3705wh/ dia E.G.D. = 299 w

Nº DE MODULOS = EDR / E.G.D. Nº DE MODULOS =3546/ 299 = 11.85 placas <>12 placas de 135 w

El panel Shinew 135w Policristalino es el panel de 12v más potente de Shinew. Se suele utilizar en todo tipo de instalaciones aisladas y de autoconsumo. Le permitirá obtener electricidad allá dónde no sea posible conectar a red. Si no dispone de estructura, s

e recomienda adquirir el panel conjuntamente con el soporte en la categoría Packs.

6- Calculamos el numero de acumuladores. Para ello calculamos primero la energía Acumulada total ( EAT) , que se mide en Wh y nos indica la energía que necesitamos De acumulación o energía útil ( Eu). Utilizamos el dato de la EDR, obtenidoen el apartado 2º y los días que puede haber seguido sin sol . Este ultimo dato se conoce como Autonomia( tres días como minimo o ver el tema de “ tablaspara calculo”)

EDR = 3546 Autonomia = 12 dias

E.A.T. =EDR X Autonomia Como los fabricantes nos dan la información nos dan la información la capacidad Nominal ( Cu) en Ah y la profundidad de descarga máxima ( PDmax), en porcentaje, De los multiplicadores; calcularemos la capacidad útil ( Cu) y posteriormente en numero de acumuladores( se usan capacidaesde C100 o C 120 ) . Utilizaremos estos datos para nuestro calculodicen en el texto.

E.A.T. = 3546 * 12 = 42552 .Pero una manera útil para sacar el valor aproximado del vaso ala cantidad de vasos que podamos colocar ( un trukillo que me enseño mi profesor Alfonso Cañero) colocar según el espacio que tengamos / 12 / 24 / 48 o la cantidad que uno necesite La ( Cu) Capacidad Util dividir entre la cantidad de vaso que quisiéramos sacar. Y en nuestro caso seria de la siguiente manera.

Cu ( necesaria) = E.A.T. / V nom. = 42552 / 2 = 21276 Ah

Cu ( necesario) = 21276 Ah <>21276 / 24 vasos= 886.5 Ah aproximado. Pd max de 80% Sabemos que solo es el 80 % de su capacidad nominal y Queremos al 100% .operamos. 886.5------- 80% 1108 Ah. En el mercado tenemos 1295 Ah. ¿ --------100%

Necesitamos 24 vasos de 1295 Ah y con un voltaje de trabajo de 48v.

PD max – 80%

ACUMULADORES

Referencia Descripción P.V.P.

ACUMULADORES ESTACIONARIOS ABIERTOS

EXIDE - Classic Solar OPzS

GAE037010 Acumulador ClassicOPzS Solar 380. 370Ah/C100. 2V. 144,44

GAE054010 Acumulador ClassicOPzS Solar 550. 540Ah/C100. 2V. 160,54

GAE064510 Acumulador ClassicOPzS Solar 660. 645Ah/C100. 2V. 179,4

GAE075010 Acumulador ClassicOPzS Solar 765. 750Ah/C100. 2V. 198,72

GAE097010 Acumulador ClassicOPzS Solar 985. 970Ah/C100. 2V. 219,88

GAE105510 Acumulador ClassicOPzS Solar 1080. 1055Ah/C100. 2V. 240,58

GAE129510 Acumulador ClassicOPzS Solar 1320. 1295Ah/C100. 2V. 297,16 GAE138010 Acumulador ClassicOPzS Solar 1410. 1380Ah/C100. 2V. 323,84

GAE162010 Acumulador ClassicOPzS Solar 1650. 1620Ah/C100. 2V. 347,3

GAE195010 Acumulador ClassicOPzS Solar 1990. 1950Ah/C100. 2V. 397,9

GAE230010 Acumulador ClassicOPzS Solar 2350. 2300Ah/C100. 2V. 561,2

GAE244510 Acumulador ClassicOPzS Solar 2500. 2445Ah/C100. 2V. 625,6

GAE304010 Acumulador ClassicOPzS Solar 3100. 3040Ah/C100. 2V. 736

GAE328010 Acumulador ClassicOPzS Solar 3350. 3280Ah/C100. 2V. 805

GAE376510 Acumulador ClassicOPzS Solar 3850. 3765Ah/C100. 2V. 933,8

GAE400010 Acumulador ClassicOPzS Solar 4100. 4.000Ah/C100. 2V. 1007,4

GAE450010 Acumulador ClassicOPzS Solar 4600. 4500Ah/C100. 2V. 1071,8

7 Determinamos el regulador o reguladores . Se intntara que solo haya un regulador que soporte la i tensidad y el voltaje del campo fotovoltaico, aunque podrá separarse la instalación en varios reguladores.

I ( total) = Nº de string” X iSC

“Nº de string” : se refiere al numero de modulos o paneles fotovoltaicos en serie Formando grupos , y luego esos grupos se conectan en paralelo I sc: Intensidad de cortocircuito en el modulo. Una vez obtenida la intensidad total , elegiremos un regulador que soporte esa Intensidad y la tensión de trabajo. En su defecto,si no nos valiera un regulador solo, Dividimos el campo fotovoltaico en grupos de stringmas pequeños para bajar, la intensidady usamos un regulador por cada grupo. Elegiremos un regulador que sea un 10% mayor que la intensidad que nos de el Campo fotovoltaico y que pueda soportar un 25% mayor que el campo fotovoltaico.

Hidráulica para bomba sumergible La bomba elimina los puntos débiles en bombeo solar usando un rotor de hélice (cavidad progresiva), final de bombeo centrifugado y un motor lleno de agua. Puede sumergirse tanto como sea necesario sin que afecte a su rendimiento, se instala en cualquier posición, cuenta con protección para el funcionamiento en seco, es resistente a la arena, y se desconecta automáticamente al notar bajo voltaje y dispone de protección para polaridad inversa, sobrecarga y altas temperaturas.

Parcela rodeada de una verja de 1.8 m. . Hay que sustituir una bomba de gasolina que tiene un caudal de 0.8 m³/ h para llenar el aljibe de 2000 litros. Para el regadío de Zona de Cultivo . La instalación se dimensionara en Madrid , en verano. Con una inclinación de 20º

Datos.: Profundidad Total = 18 metros Caudal = 0.8 m³/ h Inclinacion = 20 º Madrid = Latitud 40,4º Mejor mes de Irradiacion Solar Junio ( verano).

1. Lo primero hallaremos ( H.S.P.). Se reúnen los datos necesarios, en función de la ubicación geográfica de la

instalación, para el calculo de las horas solares pico ( H.S.P.). Las H.S.P. son en numero De horas máxima Irradiancia solar que dependerán de la ubicación de la instalación Y la época del año de su uso . Se define como el tiempo en horas en horas de una hipotética Irradiacion solar constante de 1000 W/ m2 ( 1Kw/ m2).

Una Hora Solar Pico equivale a 3.6 MJ/m2 o, lo que es lo mismo, 1kW/m2

1 H.S.P. = 3.6 mj/M2 = 1kW/m2 Es una maenra muy simple de contar la energía que se recibe del so metiéndola en paquetes de 1 hor, y cada paquete de 1000 vatios . Se obtiene mediante la siguiente formula.

H.S.P. = 0.2778 * H*k

Donde 0.2778 es una constante para pasar de MJ a Kw/h, H es la energia en Mega julios

Que incide sobre un metro cuadrado de superficie y k es el factor de corrección

para superficies inclinadas ( tabla del IDEA) Datos: K = 1.5 H = 5.9

H.S.P. = 0.2778 * 23.5 * 1.02 = 6.65 2 .Caudal

C = v / H.S.P. Datos: Volumen = 2000 litros<>2m³ H.S.P. = 6.65 h .diarios

Caudal=2000lts/ 6.65= 300.75 lts/ h

3 Selección de la Bomba Solar Datos: Volumen = 2000 litros <> 2 m³ Altura de aspersión = 18 metros. Caudal = 300.75 lts/ h. Con el Volumen Caudal y altura total elegimos una Bomba de 0.24 kw<> 240w

P.Simultanea – ( w) damos240 w

4 .ED –Energia consumida Diaria Datos : ED= 240 W 6.65 horas diarias. ED = 240w * 6.65h. = 1596 w/h diarios. Comprobacion = 2000 lts / 300.75 lts = 6.65 horas de funcionamiento

ELEGIMOS UNA BOMBA Hidráulica para bomba sumergible 48_72 V LORENTZ PS1200 HR14 Información detallada : Hidráulica para bomba sumergible 48_72 v lorentz ps1200 HR14 Irrigación. Aplicaciones: Suministro de agua potable. Agua para ganado. Gestión de estanques. Características: Bombea desde una altura de : 0-60m. Caudal Máximo : 2,7 m 3h. Rendimiento máximo : 92 %. Funcionamiento solar : Tensión nominal 72-96 V cc .Tensión en vacío máxima 200 V CC. El PS1200 elimina el coste de combustible, reparto, mantenimiento y polución. En muchos casos cuesta menos que una instalación con una bomba y un generador tradicionales. Gran fiabilidad y esperanza de vida. Alta resistencia a la arena y la corrosión. Rotor en hélice y motor de escobillas (sin mantenimiento). Amplio rango de voltaje para sistemas de 72 a 96v (6-8 módulos solares en serie). Un único controlador para la solar directa o el sistema de baterías. Prestaciones Modelo: 585.05.02.1200-14 Peso: 12.5Kilos Estado: Nueva Destino: Cualquiera Año de fabricación: 2010

EDR = ED * 1.05/hG

5. Energia Diaria Real Datos: Rendimiento máximo de la Bomba : 92 %. ED :1596w

EDR = 1596*1.05/ 0.92 = 1821.5wh/dia

E.G.D. = PMFTVX 0.9 X H.S.P. X F.1 X FS. 5. Calculamos la energía generada diaria( E.G.D.) por el modulo fotovoltaico que elijamos. Utilizando la siguiente formula.

PMFTV es la potencia nominal del modulo fotovoltaico que elijamos para instalar, H.S.P. Es un dato obtenido en el aparato 3º, el 0.9 es un factor de multiplicador de rendimientos del modulo por las perdidas que puedan tener por suciedad , por el regulador etc . El valor inicial de FS será 1, hasta que se sepa según como se monte la instalación, si hay sombras que puedan afectar el rendimiento . Si es asi , habrá que recalcular a partir de este punto y realizar los cambios pertinentes El Valor F.S = 1 porque la constante sale un valor muy aproximado y redondeamos a 1 Como no vamos a tener sombras valor FI = 1 . Elegiremos paneles fotovoltaicos de 30 wp

E.G.D . = 30 * 0.9 * 6.65 * 1 * 1 = 179.5w

6. Calculamos el numero de modulos fotovoltaico necesario según la siguiente formula

Donde EDR es un dato obtenido y EGD se ha obtenido en el apartado anterior.

Datos: EDR = 1 821 wh/ dia E.G.D. = 179.5 w

Nº DE MODULOS = EDR / E.G.D. Nº DE MODULOS =1821/ 179.5 = 10.14 placas <>10 placas de 30 w

Precio 80.00€ iva incluido

Tipo Tamaño del

módulo Tamaño del

cristal Peso

Rendimiento eléctrico bajo STC Potencia

nominal Tensión

máxima Corriente

máxima Tensión en

vacío Corriente de

cortocircuito PMPP VMPP IMPP Voc Isc

Módulo mm mm Kg W V A V A SPM30-12 450 x 540 x 25 445 x 535 2.5 30 12 1.67 17.49 2

SPM50-12 760 x 540 x 35 755 x 535 5.5 50 12 2.78 17.49 3.16

SPM80-12 1110 x 540 x 35 1105 x 535 8.2 80 18 4.44 21.6 4.88

SPM100-12 963 x 805 x 35 958 x 800 10.5 100 18 5.56 22.4 6.53

Bomba Solar VocMaxima 200 Vcc.

ModuloVocMaxima 17.49 Vcc x 10 modulos 177.8 Vcc.

Mod. 177.8 Vcc.<Bomba. 200 Vcc Podemos trabajar dentro del Rango Correspondiente.