Ejercicio 2: Cálculo completo de una instalación fotovoltaica
Se realiza la instalación fotovoltaica para una vivienda rural en Alicante para uso de mayo a septiembre con inclinación de paneles de 30°. La instalación será para 2 días de autonomía y dispondrá de los siguientes receptores:
– 4 lámparas de 12V/10 W durante media hora, para habitación y aseo
– 3 lámpara de 12V/12 W durante 2 horas, en el salón
– 1 televisor de 12V/45 W durante 4 horas
Utilizando el valor de HPS con el mes más desfavorable, calcula y dibuja el esquema de la instalación, si se utiliza un regulador genérico sin conexión de carga con suficiente corriente máxima y se dispone de los siguientes equipos:
| PANEL FOTOVOLTAICO PFV100 | |
|---|---|
| Potencia PM | 100 W |
| Nº células serie | 36 de 6’’ |
| Corriente máxima IM | 6,30 A |
| Tensión máxima VM | 16,0 V |
| Corriente en cortocircuito Isc | 6,9 A |
| Tensión en circuito abierto Voc | 20,5 V |
| Rendimiento | 88% |
| BATERÍA BAT150 | |
|---|---|
| Capacidad C100 | 150 Ah |
| Tensión nominal | 12 V |
| Dimensiones | 417x208x215 |
| Peso | 46 Kg |
CONSUMO
Obtendremos la energía máxima diaria Emáxdiaria en Ahd a la que aplicaremos el coeficiente de pérdidas KT de la instalación para obtener la energía máxima diaria Emáx.
La energía consumida en 1 día en la instalación, en Whd será:
Ahora la dividimos por la tensión del banco de baterías Vbaterías, para obtener la energía en Ahd:
Aplicando un margen de seguridad del 20%, la energía máxima diaria Emáxdiaria será:
El coeficiente de pérdidas KT por defecto en una instalación sin inversor es:
La energía máxima diaria Emáx, teniendo en cuenta las posibles pérdidas es:
PANELES
Según la tabla de irradiación G para Alicante con β = 30°, para el peor mes (septiembre) la irradiación G (30) = 5.760 Wh/m2, y entonces las horas de pico solar HPS serán:
NOTA: realmente la inclinación óptima sería: latitud - 15° = 38° - 15° = 23°, ya que a Alicante le corresponde una latitud de 38° 20’ 42’’ N y es para uso de verano, pero se ha puesto a 30° porque estará posiblemente a la inclinación del tejado.
La energía de un panel será:
El número de paneles a conectar en paralelo será:
Y el número paneles a conectar en serie será:
BATERÍAS
La capacidad del banco de baterías de la instalación deberá cumplir:
(Por defecto Pd = 0,6)
El número de baterías a conectar en paralelo será:
El número de baterías a conectar en serie será:
ESQUEMA
La batería deberá llevar protección interna a sobredescarga.