Modulo 4 Unidad 4 Dimensionamiento de Un Sistema Fotovoltaico Autonomo [PDF]

Zitiervorschau

MODULO 4: ENERGIA FOTOVOLTAICA. UNIDAD4: DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO AUTONOMO.

INDICE

1. Objetivo 2. Introducción. 3. Criterio Mes Crítico y Método Potencia Máxima/Pico 4. Criterio Mes Crítico y Método Amperios Hora 5. Criterio Media Anual y Método Potencia Máxima 6. Criterio Media Anual y Método Amperios Hora 7. Conclusiones

GRUPO 4 Alumnos:

1.- Eduardo Cossío Morales 2.- Diego José Porras Ramírez

Usuario : Usuario :

21673223

21672536

Maestría Universitaria en Energías Renovables.

Universidad Europea de Canarias C/ Inocencio Garcia 1. 38300 La Orotava Tenerife

DICIEMBRE 2017

MODULO 4: ENERGIA FOTOVOLTAICA UNIDAD4: DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO AUTONOMO. 1.- OBJETIVO Aplicar la metodología de dimensionamiento de un sistema fotovoltaico autónomo.

2.- INTRODUCCION Ante la imperiosa necesidad de contar con otras fuentes de energías menos contaminantes que ayuden a mejorar la forma de vivir de las personas así como cuidar el medio ambiente al dejar de utilizar fuentes de energía que contaminan el ecosistema y producen el calentamiento global, surge esta gran posibilidad de abastecer de energía a las zonas más recónditas de la tierra así como fuera de ellas y es la energía que proviene del aprovechamiento de los rayos del sol. La energía Solar. Esta energía que en las últimas décadas ha sido mejor aprovechada debido al abaratamiento de los costos en los materiales y equipos que la conforman, se ve impulsada al resurgimiento debido a la investigación de los paneles solares, específicamente del material que la conforman así como el mejoramiento en sui eficiencia. Hoy en día este tipo de tecnología cada vez está siendo más utilizada ya que es un tipo de energía confiable y menos contaminante.

3.- CRITERIO DEL MES CRITICO Y METODO DE LA POTENCIA MAXIMA / PICO. Criterio Mes Crítico y Método Potencia Máxima/Pico

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Calculo de los días que serán abastecidos de energía en periodo de Invierno y Verano

Cuadro Nº 01

Energía por estaciones

Calculo del Consumo Medio Diario. Aplicaremos La siguiente fórmula (α):

Del cuadro Nª 01, se determina que en los meses de verano pese a que son de menor cantidad de días, la energía que se consume es superior a la de invierno, debido a esto dimensionaremos el Sistema de paneles FOTOVOLTAICO para abastecer esta máxima demanda, que al ser superior abastecerá de energía suficiente en el resto de los meses.

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Aplicando la Formula (α):

Se ha contabilizado los días entre verano e invierno siendo estos 215 días (123 de invierno y 92 de verano)

GD Global diaria media mensual (kWh/m2 o HSP) IRRADIACION GLOBAL DIARIA MENSUAL (kwh/m2) DE MURCIA

Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.

0°

10°

20°

30°

40°

50°

60°

2,590 3,807 5,726 7,555 7,706 8,869 8,523 7,613 6,678 4,439 3,037 2,253

2,831 4,000 5,804 7,557 7,684 8,793 8,464 7,620 6,702 4,613 3,261 2,510

2,962 4,069 5,756 7,424 7,525 8,578 8,261 7,489 6,601 4,660 3,372 2,659

3,039 4,069 5,617 7,175 7,241 8,226 7,936 7,237 6,397 4,626 3,420 2,760

3,059 4,000 5,389 6,820 6,840 7,747 7,484 6,870 6,096 4,516 3,409 2,807

3,024 3,863 5,083 6,367 6,334 7,158 6,921 6,401 5,709 4,331 3,338 2,803

2,934 3,665 4,705 5,833 5,739 6,478 6,268 5,846 5,247 4,077 3,209 2,743

LMD/GD 30º 3,05 2,28 1,65 1,29 1,28 1,13 1,17 1,28 1,45 2,00 2,71 3,36

40º 3,03 2,32 1,72 1,36 1,35 1,20 1,24 1,35 1,52 2,05 2,72 3,30

50º 3,06 2,40 1,82 1,46 1,46 1,29 1,34 1,45 1,62 2,14 2,78 3,31

60º 3,16 2,53 1,97 1,59 1,61 1,43 1,48 1,58 1,77 2,27 2,89 3,38

Cuadro Nº 02

Mes Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.

0º 3,58 2,43 1,62 1,23 1,20 1,04 1,09 1,22 1,39 2,09 3,05 4,11

10º 3,27 2,32 1,60 1,23 1,21 1,05 1,09 1,22 1,38 2,01 2,84 3,69

20º 3,13 2,28 1,61 1,25 1,23 1,08 1,12 1,24 1,40 1,99 2,75 3,48

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Cuadro Nº 03

Del cuadro Nª 03 tomamos el menor valor siendo este de 3.30, el cual nos determina el ángulo de inclinación Optimo de los paneles de 40º. Del Cuadro Nº 02 se determina el GD media mensual de 2.807 kWh/m2.

4.- CRITERIO DEL MES CRITICO Y METODO AMPERIOS HORA. Criterio Mes Crítico y Método Amperios Hora.

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5.- CRITERIO MEDIA ANUAL Y METODO POTENCIA MAXIMA. Criterio Media Anual y Método Potencia Máxima Para esto se utilizaron los datos de la Página http://www.adrase.com/ para la obtención de los consumos medios anuales.

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Consumos medios anuales en la Localidad de MURCIA.

MES Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic. Promedio

kWh/m2 2,6 3,6 4,6 6,0 7,4 7,8 7,9 6,7 5,3 3,6 2,8 2,3 5,050

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De los tablas anteriores determinamos la capacidad de Generador de 40.65 A y un GD medio anual de 5,151 kwh/m² a 10º de inclinación.

6.- CRITERIO MEDIA ANUAL Y METODO POTENCIA MAXIMA. Criterio Media Anual y Método Amperios Hora.

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7.- CONCLUSIONES. •

Según los cálculos presentados el Criterio Mes Crítico y Método Potencia Máxima/Pico resulta mucho más costoso especialmente por el aumento de la capacidad de las baterías no solo en su capacidad de corriente, sino que también va a depender del tipo a aplicar, en Perú se está de a poco tratando de implementar baterías del tipo LiFePO4 que tienen mejor DOD (95% de descarga) y tiempo de duración mayor de al menos 10 años, asimismo que también soporta mayores temperaturas.

•

La elección del inversor se hace teniendo en cuenta que debe ser capaz de dar la potencia que demanda la carga AC. Normalmente se elige la potencia del inversor un 20% superior a la potencia demandada por la carga (entendida como la suma de potencias de todos los equipos que van a funcionar simultáneamente) por motivos conservadores. En el Perú los inversores se dimensionan hasta un porcentaje mayor llegando a un 40%, debido a que la demanda tiende a crecer a veces desmesuradamente al atender otras cargas no previstas en el diseño.

•

La capacidad de las baterías es la cantidad de energía que se debe ser capaz de almacenar para asegurar un correcto funcionamiento del sistema. En Perú se suele estimar la demanda de energía para el abastecimiento entre 2 a 4 días como reserva. Debido al alto costo que representa en especial de las baterías y a que el tiempo sin radiación solar aquí no son tan severos.

Referencias:

http://www.adrase.com/ Acceso de Datos de Radiación Solar de España.

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