Vols saber com dimensionar una instal·lació solar aïllada per produir electricitat?solar aïllada

Una instal·lació solar fotovoltaica aïllada és aquella que genera electricitat independent de qualsevol altra xarxa, és a dir, no funciona en paral·lel a cap altre sistema de distribució d’energia elèctrica, encara que pot tenir el suport d’un altre grup generador o, fins i tot, de la xarxa elèctrica pública per proveir el servei quan no tenim a la nostra solar aïllada l’energia suficient. Aquest tipus d’instal·lacions es diuen híbrides o assistides. Totes les instal·lacions aïllades o híbrides tenen, com a element important i sense el qual no podrien treballar.

Sabeu com dimensionar aquest tipus d’instal·lacions solars perquè tinguin el funcionament desitjat? Us donarem uns pocs passos per fer-ho.

  1. Càlcul del consum que es vol alimentar. És el pas fonamental, sense ell no podríem realitzar un disseny correcte de la instal·lació. Hem de saber quants aparells elèctrics, quan es van a connectar, amb una corba per hores per saber si serà de dia o de nit. Per estimar l’energia diària que es consumeix caldrà multiplicar la potència dels aparells per les hores de funcionament previstes i realitzar les sumes de totes elles: És a dir Cd = Σ (Pi x Tu)
    Sent: Cd l’energia total consumida en un dia , Pi la potència en W de cada aparell i Tu el temps en hores que estarà en funcionament
  2. Dimensionat de bateries. Sabent el consum que tenim ja es podrà dimensionar les bateries que necessitem. Segons si l’ús és continuat o estacional es necessitarà que les bateries tinguin una reserva d’energia per funcionar sense sol més o menys temps.També convé gestionar la instal·lació perquè les bateries es gastin el menys possible, consumint la major part d’energia en les hores en què el sol està irradiant.
    Per calcular el dimensionat de bateries necessitarem primer saber les següents dades:
    Cd , el consum diarío calculat anteriorment.
    Pd , la profunditat de descàrrega, això és el percentatge màxim que pot descarregar-se la bateria sense que el seu rendiment minvi. Es dóna en percentatge o fracció i depèn de la tecnologia de bateries emprada.
    D , dies d’autonomia, el temps que volem que la nostra instal·lació pugui funcionar sense sol
    V , voltatge del sistema, el més usual és que sigui 12 V (instal·lacions petites), 24 V (instal·lacions mitjanes) o 48 V (instal·lacions grans), però en instal·lacions molt grans pot haver voltatges de bateries majors.
    p , Pèrdues de la bateria a causa d’efectes físics i químics, es dóna en fracció o percentatge.
    Per calcular la capacitat de la bateria en Ah s’haurà de fer la següent operació: Ah = (Cd x D) / (Pd xp).
    A l’hora de seleccionar la bateria per a la nostra instal·lació solar aïllada caldrà mirar que la seva capacitat sigui més gran que els Ah que ens han sortit d’aquest càlcul.
  3. Hores de sol de bec (HSP) . Se li crida així a la radiació en kWh / dia que incidirà sobre els panells solars. Depèn de la inclinació i de la ubicació i influirà en la determinació de l’angle d’inclinació dels panells, si la inclinació és més gran, hi haurà més hores de sol de bec a l’hivern i menys a l’estiu ia l’inrevés. Podeu comprovar aquesta dada al portal europeu PVGIS .
  4. Càlcul dels panells . la potència mínima del camp de panells ha de ser la suficient per abastir durant el dia més desfavorable, normalment un dia de desembre, tot el consum que tenim més un percentatge per cobrir les pèrdues en cablejat i equips i recarregar les bateries completament, depenent del consum que hi hagi, si és més diürn o nocturn, el marge de seguretat variarà.
    La fórmula a emprar serà: Pp = Ms * Cd / hsp
    Sent: Ms , el marge de seguretat, entre 1 i 2. Cd , el consum diari i,hsp , les hores de sol de bec per al moment més desfavorable en què s’usi la instal·lació.

    Esquema solar aïllada híbrida

  5. Elecció del regulador de càrrega i de l’inversor . Sabent ja la quantitat de panells i la mida de bateries haurem de triar el regulador de càrrega i l’inversor de la instal·lació.
    El regulador és el dispositiu que serveix per ajustar l’energia produïda pels panells solars per carregar adequadament les bateries, dependrà del voltatge de la instal·lació i del nombre de sèries que hi hagi. La intensitat del mateix serà la suma de la intensitat de corrent de cada panell per la el nombre sèries de panells en paral·lel que hi haurà.
    El inversor és el dispositiu que converteix l’electricitat en corrent continu produïda per les plaques solars i emmagatzemada en les bateries en corrent altern apta per al consum habitual d’energia a les nostres cases i empreses. Es triarà el model d’inversor segons la potència de la instal·lació receptora, havent de ser aquesta una suma de les potències de consum que es puguin connectar a la vegada. És equivalent al terme de potència de la nostra factura elèctrica. És recomanable que l’inversor sigui d’ona sinusoïdal, i, si la instal·lació és per a un ús diari habitual, que sigui un inversor-carregador que tingui la possibilitat de connectar una font d’energia externa (grup electrogen o xarxa elèctrica) que alimenti la instal·lació i carregui les bateries quan el nostre sistema no tingui l’energia suficient. Ara hi ha també els anomenats inversors híbrids, que, a més de ser in inversor-carregador, incorporen també el regulador de càrrega, com ara els de la marca Zigor ,Ipar Electrònica , o PowerRouter .

Amb això ja hem dimensionat d’una manera bàsica el sistema i podem triar els components principals d’una instal·lació solar aïllada a falta de les proteccions elèctriques i el cablejat que ha de dur.

Via: http://blog.quetzalingenieria.es/