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APLICACIONES Y APROVECHAMIENTOS DE ENERGIA SOLAR (Módulo IV.5) Por: Ing. Jorge Saravia

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APLICACIONES Y APROVECHAMIENTOS DEENERGIA SOLAR

(Módulo IV.5)

Por: Ing. Jorge Saravia

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AGENDA

• Aplicaciones y Aprovechamientos

• Calentador de Agua

• Oxigenación de Aguas Estancadas

• Alumbrado Público

• Bombeo de Agua

• Edificios

• Granjas solares

• Soluciones de Potencia Solar

• Segmentos y Soluciones de Mercado

• Conceptos de PV

• Instalación Solar

• Solución Residencial

• Solución Comercial-Utility

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AGENDA

• Soluciones de Potencia Solar

• Switches DC

• Cajas de Combiners

• Inversores

• Switchboards

• Switches AC

• Medidores

• Servicios de Ingeniería (Llave en Mano)

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APLICACIONES YAPROVECHAMIENTOS

• La energía solar en sus diferentes variantes se puede

utilizar en cualquier aplicación.

• Antes del cambio de siglo, sus usos eran limitados a

cargas muy pequeñas como iluminación,

calculadoras, microscopios, refrigeración,

comunicaciones.

• A partir de 2000, su aprovechamiento se ha

expandido hasta convertirse en centrales generadoras

(granjas fotovoltaicas).

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APLICACIONES YAPROVECHAMIENTOS

• Ejemplos Varios (vídeos)

• Refrigeración

• Climatización de Piscinas

• Enfriador de Aire

• Calentar y Refrigerar Residencias

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Calentador de Agua (Tubos de Vacio)

Actualmente la energía solar térmica suele utilizarse mayoritariamente para generación de agua

caliente sanitaria y calefacción de viviendas.

También es útil para empresas, lugares o edificios donde haya un gran consumo de agua caliente como

en comunidades de vecinos, hoteles, piscinas climatizadas, complejos deportivos, industrias con gran

demanda de agua caliente, sistemas de refrigeración...

La energía solar térmica permite cubrir más del 60 % de la energía consumida anual para agua caliente.

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EJEMPLO DE APLICACIONES

• Oxigenación de aguas estancadas:

Ejemplo, el lago de Amátitlan

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EJEMPLO DE APLICACIONES

• Alumbrado Público:

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EJEMPLO DE APLICACIONES

• Bombeo de Agua:

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EJEMPLO DE APLICACIONES

• Bombeo de Agua:

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EJEMPLO DE APLICACIONES

• Usos generales en Edificios:

Laminados A-75 con Tedlar transparente

(láminas protectoras de las celdas)

Dimensiones = 1372x715x3.15 mm

Cableado Multicontact

Dimensiones del área que ocupan las células

(aprox.) = 60%

Peso = 10.2Kg.

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Usos generales en Edificios:

• Laminado TFM 1x7 5”:

Módulos de 14.5 Wp + 10%

con 7 células de 5” para instalar

a modo de persiana veneciana.

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Usos generales en Edificios:

• Módulos TFM 1600x1000 (células verdes)

Dimensiones del módulo = 1605x1006x35 mm

Dimensiones del área que ocupan las células (aprox.) = 70 %

Células 5” de color verde

Potencia = 150W ± 10%

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Usos generales en Edificios:

Integración en fachada ventilada con revestimiento

cerámico:

Crea condiciones climáticas beneficiosas para el edificio.

Elimina la condensación superficial y reduce entre un 10 a un

20% la contaminación acústica.

Consta de un cristal frontal piramidal especial que redunda en

una mayor producción y aumenta un mínimo del 10% la

radiación captada por la célula, lo que hace sensiblemente más

eficiente su trabajo diario.

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Usos generales en Edificios:

Laminado APEX-8 (4x7) :

Área que ocupan las células (aprox.) = 60%.

Dimensiones del laminado = 1700x1200x38mm

Peso = 50 Kg.

Potencia = 93W ± 10%

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Usos generales en Edificios:

Módulo A-120

Dimensiones del módulo = 1470x654x33 mm

Células 6’’ 150 Mpsq

Marco aluminio HOOK

Potencia = 120 W

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48 MW de la instalación solar en Copper Mountain, ubicada en Boulder City, Nevada. La construcción

comenzó en enero de 2010 en el lugar del desierto de 380 hectáreas y hasta 350 trabajadores

instalaron cerca de 775 mil paneles de energía solar fotovoltaica de película delgada. la granja solar

Copper Mountain es la mayor instalación fotovoltaica en los Estados unidos.

GRANJAS SOLARES

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© 2008 Eaton Corporation. All rights reserved.

Por Ing. Jorge Saravia

Soluciones de Potencia Solar (uso norural)

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1919

Segmentos & Soluciones del MercadoSolar

Residencial / Comercial - Comercial Grande Empresas de Servicio

Fotovoltaico Fotovoltaico Fotovoltaico

Rango Tipico: < 50 kW Rango Tipico: 50 kW to 1 MW RangoTipico: 1 MW to 500 MW

Switches AC de desconexión

Centros de Carga (Tableros)

Switches DC de desconexión / DC Breakers

Cajas de Combiner

Inversores Solares

Centros de Carga Solares

Medición & Recopilación de Datos

Switchboards AC / IFS Solar(personalizado)

Medición & Recolección de Datos

Transformadores Step Up

Breakers & Switchgear de Medio Voltaje

Ensamble de Potencia Integrado (IPA)

Switches DC de desconexión / Breakers

DC

Cajas de Combiner

Inversores Solares

Switchboards AC/ IFS Solar

Medición & Recolección de Datos

Transformadores Step Up

Breakers & Switchgear de Medio Voltaje

Ensamble de Potencia Integrado (IPA)

Switches DC de desconexión / Breakers DC

Cajas de Combiner

Inversores Solares

Serviciosde Contratistas Eléctricos:Instalaciones Llave en mano, Puesta en marcha,Mantenimiento, Remplazos en campo

Servicios de Ingeniería Eléctrica: InstalacionesLlave en mano, Entrenamiento en seguridad ,Estudios de Arcos Eléctricos, Puesta enmarcha, Mantenimiento, Remplazos en campo.

Servicios de Ingeniería Electrica: InstalacionesLlave en mano, Entrenamiento en seguridad,Estudios de Arcos Eléctricos, Puesta en marcha,Mantenimiento, Remplazos en campo

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2020

CONCEPTOS PV

• Célula y Módulo

• String de PV: grupo de paneles en serie

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2121

CONCEPTOS

• Array (Arreglo) de PV: grupo de strings

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2222

Instalación Solar PV

+

+

+

-

-

-

Desconector DC

Caja Combiner DC

Inversor

Solar

Protección DC Eaton

- Desconector DC

- Caja de Combiner DC

- Breakers & Switchboard DC

& Inversor Solar

Sistema AC

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Solución Residencial Solar

• Paquete del Sistema Residencial & Comercial Menor incluye:

• Desconectadores AC & DC

• Breakers AC & DC

• Caja de Combiners Solares

• Breaker con medición / Centro de carga

• Inversor Solar

• Medición & Monitoreo

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2424

Tipica instalacion de un sistemaresidencial

Desconector

AC Medidor PV

Inversor 1-

FaseConector

DC

Caja

Combiner

para grandes

residenciales

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2525

Solución Solar Comercial & Utility

• Paquete del Sistema Solar Comercial & Utility incluye:

• Inversor Solar

• Switches de seguridad AC & DC

• Breakers de circuitos AC & DC

• Cajas de Combiners Solares

• Switchboard Solar Bajo Voltaje AC

• Soluciones de Medición & Monitoreo

• Tableros solares de exterior Medio

Voltaje AC.

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Switches Solares 600 VDC

• Cleveland tiene

aprobación UL – en

switches de 30-200 amp

(UL98 and UL1741).

• Diseño usa multiples

polos en serie para

operar hasta 600vDC

• Un switch es requerido

para cada circuito

3 Polos en Serie

Espacio libre para proteger lineas

y Terminales de carga

Neutral instalado de Fábrica

Para Conductor aterrizado

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Switches Solares 600 VDC

• Ofrecido con y sin fusibles

• Para DC unicámente – NoAC

• Ambientes NEMA 1, 3R, 12 y4X

• Cumple Artículo 690 NEC

• Un switch es requerido porcada circuito.

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Switches Solares 600 VDC– Otros tamaños

• De 400-1200 amp con

multiples polos en serie

• Hechos para switches

encapsulados (figura)

• Ambientes: NEMA 1,

3R, 12 and 4X

• Un switch es requerido

por cada circuito

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Cajas Combiner – Sistema SolarComercial

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Tamaños de Combiner disponibles enEaton

• Tamaño inicial incluye

fuente de combiners y

arreglos de combiners.

Eaton CatNumber Description

SC8R 8 Ckt. Source Combiner

SC10R 10 Ckt. Source Combiner

SC12R 12 Ckt. Source Combiner

SC16R 16 Ckt. Source Combiner

SC24R 24 Ckt. Source Combiner

AC6100R6 Ckt. Array Combiner - 100 amp fuse

holders

AC12100R12 Ckt. Array Combiner - 100 amp fuse

holders

AC6200R6 Ckt. Array Combiner - 200 amp fuse

holders

AC12200R12 Ckt. Array Combiner - 200 amp fuse

holders

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Caja de Combiners

• La fuente de combiners

agrupa filas de paneles

(string inputs) en una

sola salida.

• Los dispositivos de

entrada no abren bajo

carga.

• El número de circuitos

corresponde al número

de string inputs.

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Array (Arreglos) de combiners

• Array combiners son“sub-combiners” queconsolidan las salidasde las fuentes decombiners en un solocircuito.

• Array combiners utilizanen sus inputs, fusiblesde 100 o 200 amp.

• Disponibles en 6 y 12circuitos.

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Ducto Barra Pow-R-Way III DC

• Cumple UL857, CSA e

IEC 60439

• 600Vdc UL, 750 Vdc

Max

• 100A to 7500A

• Breaker DC en tamaños

15A to 800A

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Inversor Solar Comercial / Utility600VDC 125/250/500kW y 1000Vdc 500kW

Características Técnicas:

• Conectores integrados de Fábrica DC y AC.

• Alta eficiencia en AC y DC

• Alta confiabilidad (operan en paralelo)

• Gestion de multiples inversores (alta eficiencia

y confiabilidad)

• Inversores industriales de larga vida y facil

mantenimiento

• Cajas en Nema 12 or 3R

GFD

GFD

Con

tro

ller

D7

Re

lay

Mod

bus

Com

m

Con

tro

ller

D7

Re

lay

Mod

bus

Com

m

SS

ProtectionRelay

ELC

Volt SenseTransformer

24Vdc PS

Ethernet

Inverter SectionDC Section AC Section

1741 By December 2009

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3636

Switchboards 600 DC

• Switchboard UL891

• 2500A DC Max

• Breakers desde15A DC

• Polos son conectados

en Serie

• La norma UL ha sido

actualizada para

switchboards y

panelboards

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3737

250 KW Nema 3R

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3838

250 KW

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3939

Unidad de 125 KW

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4040

Switchboard Solar AC con Medición

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4141

Desconexión AC para un Sistema Solar

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4242

ForeseerPowerXpert

Sistemas de Adquisición de Datos

Medidores IQ &PXM

PowerXpert Software

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4343

Servicios de Ingeniería Llave en mano

Servicios de gestión paraproyectos Comercial & Utilityincluyen:

• Análisis de Factibilidad Solar

• Diseño e Ingeniería

• Adquisición de Datos Solares

• Instalación

• Puesta en marcha

• Programas de entrenamiento

• Servicios de campo

• Estudios de Arcos Eléctricos

• Auditorias de Energía

• Medición & Monitoreo

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4444

Obra Civil y Eléctrica al mismo tiempo. Equipo Eléctrico es colocado en rieles.

Experiencia en Proyectos Llave en Mano

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• Proceso repetítivo

• Mejora en proyectos de Data Center

• Se puede transferir a proyectos de viento

Experiencia enProyectos Llave en Mano

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Equipo Solar

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4747

Equipo Solar

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Equipo Solar

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Equipo Solar

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Equipo Solar

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Equipo Solar

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