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CAPITULO 3.
3 Planteamiento de la Solución y Cálculos
3.1 Demanda Eléctrica de la Vivienda Residencial Unifamiliar ubicada en la ciudad
de Mérida.
El cálculo de la demanda se basó en la estimación diaria del tiempo del uso de cada
equipo y el de sus respectivos consumos nominales basados en la tarea de carga suministrada
por CADELA ver Anexo tabla 4.1
WH/DÍA = cant x consumo x horas /Día
Donde:
WH/DÍA: es la energía diaria consumida por el equipo
CANT: es la cantidad de equipos
CONS: es la potencia del equipo
HORAS/DÍA: es la cantidad de horas al día que funciona el equipo
3.2. CÁLCULO DEMANDA DE LA VIVIENDA (ANEXO TABLA CADELA)
DISEÑO FOTOVOLTAICO
VIVIENDA
CANT EQUIPOS
HORAS/DI
A CONSUM(W) PICOS(W) WH/DIA
16 LAMP. 4 20 1280
1 TV. 24" 8 500 4000
1 TV. 13" 8 300 2400
1 DVD 2 20 40
1 EQ. SONIDO 3 100 300
1 LICUADORA 1,00 250 2000 250,00
1 CALENT.30L 3 800 2400
1 NEVERA 12 300 2400 3600
1 LAVADORA 2 300 2400 600
1 MICROCOMP 1 670 670
1 PLANCHA 1 1200 1200
3 VENTILADOR 6 150 1200 2700
2 CARGAS F. 24 2 96
TOTAL 4914 24800 19536,00
3.3 CÁLCULO DEL RENDIMIENTO GLOBAL DEL SISTEMA
3.3.1 Cálculo de la Energía Disipada Diariamente por Auto Descarga, tomando
(Ka’) y sin tomar en cuenta la acción de la Temperatura (Ka):
Aproximando la energía pérdida por auto descarga en 6 meses al 70% (Baterías de Pb
-ácido), el porcentaje de Energía Acumulada durante este lapso (Ea), será:
3.0100
%70%100=
−=Ea (4.3)
La Fracción Diaria de Energía que se pierde por Auto descarga (Ka), se obtiene del
cociente entre la Energía Acumulada durante este lapso (Ea) y el número determinado de días
(n= 6 meses):
55
mEaKa /= (4.4)
Tomando en cuenta la acción de la Temperatura ambiente (Ta=12 ºC para la zona en
estudio) sobre estas perdidas, este índice se modificara (Ka’) según:
Ka = 0,0014*(T a)2 *0,0021*(T a)2 *0,4)*K (4.5)
3.3.2 Selección del Índice de Energía, respecto a la absorbida, pérdida debido a
las Reacciones Químicas en la Batería (Kb):
Este índice depende de la frecuencia de las descargas, siendo de 0.05 para
instalaciones con pocas descargas y de 0.1 para el caso de descargas frecuentes [2].
3.3.3 Pérdidas en el Inversor (Kc):
Estas pérdidas dependen del tipo de señal inyectada al sistema: 0.1, para los
inversores de onda cuadrada; y 0.2 para senoidales puras [2].
3.3.4 Determinación de las Pérdidas por Efecto Joule en la Batería (Kv):
El máximo de este factor es de 0.15, toma en cuenta la Energía disipada tanto en los
elementos de consumo como en las conexiones [3].
3.3.5 Cálculo del Rendimiento Global (R):
Este cálculo requiere del establecimiento del número de días de autonomía de la
batería (N), y de la profundidad máxima de descarga admisible (Pd).
R (1-Kb-Kc-Kv)*(1-Kc*(N/Pd)) (4.6)
56
Para efectos del estudio se tomará un número de días igual a 4 y una profundidad
máxima de descarga admisible del 80% (Baterías Pb – ácido).
Los resultados de todas estas pérdidas se tabulan a continuación:
Tabla 3.3.6. Resultados obtenidos para el cálculo del Rendimiento
VARIABLE VALOR ECUACIÓN
Ea 0,3 4,3
Ka 0,002 4,4
Ka´ 0,001 4,5
Kb 0,05 -
Kc 0,2 -
Kv 0,15 -
N 5 -
Pd 0,8 -
R(%) 0,6 4,6
3.4 CÁLCULO DEL BANCO DE BATERÍAS
3.4.1 Régimen de Descarga de la Batería Solar (Rmd):
Este parámetro describe el número de horas promedio en que la batería se descargará
sin averiarse; su valor es función del número de días de autonomía de la batería (N), y de la
profundidad máxima de descarga admisible (Pd) [2]:
57
PdTOCNRmd *
= (4.7)
Donde: TOC, es el tiempo de operación de las cargas (aprox. 2 4h).
3.4.2 Cálculo de la Energía útil necesaria (Eu):
Representa el cociente entre la Demanda (WH/DÍA) y el Rendimiento global (R),
ósea [2]:
RDemEu = (4.8)
3.4.3 Determinación de la Capacidad de las Baterías (Cu):
Es la capacidad de almacenaje de un Acumulador, expresado en A -h, se define como
el producto de la Energía útil (Eu) y el número de días de autonomía (N) [2]:
Cu = Eu · N (4.9)
Dividiendo la Ec. 4.9 entre el valor nominal de tensión (Vn), se obtiene el valor real
de la Capacidad útil (Cur):
Cur = Cu/Vn (4.10)
Por su parte, la Capacidad nominal (Cn) dependerá de la Profundidad máxima de
descarga admisible (Pd) y estará definida por:
Cn= Cur/ Pd (4.11)
58
3.4.4 Número de Baterías (Nb):
El número de Baterías en paralelo dependerá de la Capacidad nominal (Cn), calculada
en el literal anterior y de la Capacidad nominal del Acumulador seleccionado (C nb):
CnbCnNbp /= (4.12)
El número de Baterías en serie esta determinado por el voltaje nominal del sistema
que se esta diseñando (Vn), en este caso 24V, y el voltaje nominal del acumulador
seleccionado (Vnb):
Nbs = Vn/ Vnb (4.13)
El número de Baterías totales resultará del producto entre el número de baterías en
serie y paralelo:
Nb= Nbp * Nbs (4.14)
Las siguientes tablas muestran los resultados obtenidos en el dimensionamiento del
banco de baterías para el diseño solar fotovoltaico de la vivienda residencial en estudio:
59
Tabla 3.7. Parámetros característicos del Banco de Baterías de la Vivienda
CALCULO DE LAS BATERIAS
VARIABLE VALOR UNIDAD ECUACIÓN
Rmd 150 h 4,7
Eu 32560 Wh 4,8
Cu 130240 Wh 4,9
Cur 5427 Ah 4,1
Cn 6783 Ah 4,11
SELECCIONADO BATERIA CONERGY 240PZS 3000
Cnb 3000 Ah
Vnb 2 V
Nbb 2 V 4,12
Nbs 12 V 4,13
Nb 24 V 4,14
En la tabla se muestran todos los parámetros característicos de las baterías, resultando
24 baterías (2 V) conectadas en serie 12 en paralelo con otras 12, el tipo de batería
seleccionado es de la empresa Conergy modelo 24 gama opzs de 3000Ah. Ver anexo hoja de
baterías
3.5 Cálculo Para El Diseño Del Panel Solar
Tomando como premisa el abastecimiento de energía en modo continuo (operación
continua), se escoge el Módulo Fotovoltaico modelo C 125PI de la empresa Conergy con
Temperatura nominal de celda (Tn) de 25ºC, (ver pdf en www.conergy.es).
60
De igual manera se tomaron en cuenta el índice de Irradiancia (I) puntualizado por
Censolar en 1000 W/m², y densidad espectral AM 1,5 [2].
3.5.1 Energía que debe aportar el panel (Ep):
9.0EuEp = (4.15)
3.5.2 Ángulo de inclinación de los paneles ( α):
α = Lat + 10º (4.16)
3.5.3 Número de Paneles en Paralelo (Npp):
)..*( PSHPpEpNpp = (4.17)
Donde: Ep representa la Energía que debe aportar el panel; Pp es la Potencia pico del
módulo fotovoltaico y H.S.P las horas pico solar (ver tabla 4.5).
3.5.4 Número de Paneles en Serie (Nps):
Nps = Vn/ Vp (4.18)
En la cual: Vn representa el Voltaje nominal del sistema y Vp es el Voltaje pico del
módulo fotovoltaico
3.5.5 Número de Paneles Totales (Nps):
Np= Npp*Nps (4.19)
61
3.5.6 Características físicas de los Paneles Fotovoltaicos:
La empresa Conergy, especifica para sus Módulos modelo C 125PI, un peso de 14
Kg; con una longitud (l) de 1,499 m y un ancho (a) de 0,662 m (ver pdf en ww.conergy.es).
De allí que el Peso total de conjunto de paneles (Wp, Ec. 4.20) y el Área aproximada
ocupada por los paneles (Ap, Ec. 4.21):
Wp= Np * 14
(4.20)
Ap= Np * l * a (4.21)
3.5.7 Fuerza que actúa en la parte Frontal del Módulo (F):
F= P * S * Senα (4.22)
Donde:
S = Superficie del colector (Ap/Np); P = Presión del viento frontal. (1078 New/m 2 );
α= ángulo de inclinación del panel (Ec. 4.16)
A continuación se muestra los resultados obtenidos para el diseño de vivienda
residencial:
62
CÁLCULO DE PANELES SOLARES
VARIABLE VALOR UNIDAD ECUACION
EP 36.188 Wh 4,15
α 19 º 4,16
Npp 56 4,17
Nss 2 4,18
Np 112 4,19
Wp 168 Kg 4,2
Ap 11,91 m2 4,21
F 330,56 Nw 4,22
Se requieren de 112 paneles, 56 conectados en paralelo en series de dos para sumar 24
Volt.
3.6 Cálculo Para El Diseño Del Regulador De Carga
Usando como referencia a las características técnicas de los reguladores Xantrex (ver
pdf en www.conergy.es); la capacidad requerida de los reguladores de carga (Cr), será de
[14]:
Cr = Npp * Isc + 1,5 (4.23)
Donde:
Npp= Número de paneles en paralelo
Isc= Corriente de cortocircuito del panel, (en este caso de 8,14 A)
Obteniendo la capacidad del regulador se puede conseguir el número de reguladores
(Nr) a partir de:
63
Nr = Cr/ Cnr (4.24)
Del cual Cnr es la capacidad nominal del regulador seleccionado.
Enseguida se muestran tabulados los resultados obtenidos en el cálculo de reguladores
para el diseño solar fotovoltaico de la vivienda unifamiliar:
Tabla 3.15. Parámetros característicos del Regulador de la vivienda
TABLA DE REGULADORES
VARIABLE VALOR UNIDAD ECUACION
Cr 58,48 A 4,23
Cnr 60 A
Nr 1 4,23
3.7 Cálculo Para El Diseño Del Inversor
El calculo del inversor de manera general no esta sujeto a ninguna ley en particular, la
elección de este depende fundamentalmente del tipo de carga que será alimentada [24], por lo
que la potencia nominal del inversor estará determinada por la carga conectada más un 10%
de reserva, de aquí que:
9,0lCONSUMtotaPni = (4.25)
Donde Pni es la potencia nominal del inversor y CONSUM total es la potencia total
de carga conectada.
Siendo Pi la potencia del Inversor seleccionado, el número de Inversores a conectar
(Ninv) será de:
64
Ninv = Pni/ Pi (4.26)
A pesar que el cálculo de los inversores dependa fundamentalmente del tipo de carga
conectada hay que tener en cuenta un factor determinante para su elección como es la
capacidad para soportar picos que esta determinada por:
Capacidad de Picos= CONSUMtotal + PICOS (4.27)
El estudio desarrollado se basó en el uso del Inversor serie MIC de la empresa
Conergy el cual permite picos del doble de la potencia nominal de funcionamiento.
A continuación se presentan los parámetros característicos de los inversores
requeridos para el diseño del sistema solar fotovoltaico:
CÁLCULO DE LOS INVERSORES
VARIABLE VALOR UNIDAD ECUACION
Pnt 5460 W 4,25
Pni 1365 W 4,27
Capacidad Pico 2400 W
SELECCIONADO EL INVERSOR CONERGYMIC 1500
MODELO 110VOLT 24 VOLT
Pi 1500 W
Potencia 3000 W
Ninv 4 4,26
Seleccionamos cuatro inversores de 1500 W/c.u para suplir carga de vivienda.
65
3.8 Selección De Conductores Para Cada Tramo Del Sistema
Teniendo en cuenta las caídas de tensiones máximas admisibles y trabajando con la
Ley de Ohm se puede llegar a la siguiente expresión para calcular el calibre de los cables en
las distintas partes del sistema [12]:
VLIS **036,0= (4.28)
Donde:
S: sección del cable en (mm2)
0,036: factor para conductores de cobre (ρ= 0,018 Ω.mm 2 /m)
I: intensidad de corriente máxima prevista en (A)
V: caída de voltaje admisible en (V) (= caída (%). Vn/100)
L: longitud del cable en (m)
Para la elaboración de este cálculo se parte de la ecuación 4.29, que permite la
determinación del valor de la Corriente máxima (I) que circulará por dicho tramo, para
posteriormente hallar la sección transversal del conductor (S), y con ella escoger las
dimensiones del conductor.
VmPpNppI *
= (4.29)
Para el caso especial del Tramo Banco de Baterías – Inversor, la ecuación que rige el
cálculo de la Corriente máxima (Imáx) s e rige mediante la ecuación 4.30, donde: Prcs
representa la potencia real de consumo simultáneo (=CONSUMtotal), a un rendimiento (η)
de 0,8 y una tensión en el tramo de 24V.
Vmcsáx
ηPrIm = (4.30)
En líneas generales, se estableció el uso de conductores de Cobre con aislamiento tipo
THW, 75ºC, 600V (ver pdf en www.maresa.com), al igual que el empleo de los porcentajes
de caída de tensión utilizados por Fundelec.
66
Tabla 3.23. Resultados del calibre de los conductores para cada tramo del
sistema de la vivienda
Circuito
Imax
(A)
L
(m)
∆V
(%)
V
(V)
S
(mm^2) Conductor
Panel-Reg.1 72,92 2 3 0,72 7,29 10
Panel-Reg.2 72,92 2 3 0,72 7,29 10
Panel-Reg.3 72,92 2 3 0,72 7,29 10
Panel-Reg.4 72,92 2 3 0,72 7,29 10
Panel-Reg.5 72,92 2 3 0,72 7,29 10
Panel-Reg.6 72,92 2 3 0,72 7,29 10
Panel-Reg.7 72,92 2 3 0,72 7,29 10
Panel-Reg.8 72,92 2 3 0,72 7,29 10
Regs1,2-Bat. 145,83 1,5 0,5 0,12 65,63 6
Regs3,4-Bat. 145,83 1,5 0,5 0,12 65,63 6
Regs5,6-Bat. 145,83 1,5 0,5 0,12 65,63 6
Regs7,8-Bat. 145,83 1,5 0,5 0,12 65,63 6
Bat.-Inver1 63,98 1,5 0,5 0,12 28,79 10
Bat.-Inver2 63,98 1,5 0,5 0,12 28,79 10
Bat.-Inver3 63,98 1,5 0,5 0,12 28,79 10
Bat.-Inver4 63,98 1,5 0,5 0,12 28,79 10
Inver1-Carga1 11,17 5 3 0,72 2,79 12
Inver2-Carga2 11,17 5 3 0,72 2,79 12
Inver3-Carga3 11,17 5 3 0,72 2,79 12
Inver4-Carga4 11,17 5 3 0,72 2,79 12
3.9 Selección De Las Protecciones Para Cada Tramo Del Sistema
Cumpliendo con los requerimientos del Código Eléctrico Nacional, se aplica un factor
de seguridad de 1,25 a las corrientes de cortocircuito:
67
Icc=Npp*Isc (4.31)
Donde:
Npp: Número de paneles en paralelo.
Isc = Corriente de corto circuito del panel.
Icc = Corriente de cortocircuito.
Tomando en cuenta que el Sistema Fotovoltaico se encuentra constituido por un
número de paneles de 125 Wp, para cada uno de los casos (viviendas, escuela y dispensario),
con Isc = 8.14 A y Voc = 21.7 V, la Corriente de corto circuito de cada uno de los Tramos
del Campo Fotovoltaico (Iccfv), se definirá como:
Iccfv=125%*Icc (4.32)
En el caso particular del breaker de desconexión Batería – Inversor, se parte de la ec.
4.30 con la cual se calcula la corriente requerida por la carga en alterna.
68
CÁLCULOS DE LAS PROTECCIONES
Tabla 3.27. Resultados en selección de las Protecciones de la vivienda unifamiliar
Circuito Icc(A) Iccfv(A) Protec(A)C.A
Panel-Reg.1 56,98 71,23 150
Panel-Reg.2 56,98 71,23 150
Panel-Reg.3 56,98 71,23 150
Panel-Reg.4 56,98 71,23 150
Panel-Reg.5 56,98 71,23 150
Panel-Reg.6 56,98 71,23 150
Panel-Reg.7 56,98 71,23 150
Panel-Reg.8 56,98 71,23 150
Regs1,2-Bat 113,96 142,45 300
Regs3,4-Bat 113,96 142,45 300
Regs5,6-Bat 113,96 142,45 300
Regs7,8-Bat 113,96 142,45 300
Bat.-Inver.1 63,98 79,98 175
Bat.-Inver.2 63,98 79,98 175
Bat.-Inver.3 63,98 79,98 175
Bat.-Inver.4 63,98 79,98 175
Inver1-Carga1 11,17 13,96 15
Inver2-Carga2 11,17 13,96 15
Inver3-Carga3 11,17 13,96 15
Inver4-Carga4 11,17 13,96 15
69
CONCLUSIONES
- La Energía Solar Fotovoltaica es un excelente medio de suministro de electricidad
para las viviendas en la ciudad, si bien el sistema actualmente no es económicamente viable
aunque le da al servicio eléctrico más continuidad y confiabilidad
- Venezuela debido a la posición geográfica entre los 0º 38´ 53” y 12º 11´ 46” de
latitud norte y 59º 47´ 30” y 73º 23´ de longitud oeste cuenta con muy buena radiación solar a
lo largo del territorio nacional estando Mérida favorablemente con una radiación promedio
de 5,2 Kw/m2
- El diseño fotovoltaico para la vivienda residencial unifamiliar clase media es el
siguiente:
CANTIDAD CARACTERÍSTICA
MÓDULOS 122 125W
REGULADORES 8 60AMP
BATERÍAS 24 3000Ah
INVERSORES 4 1500W
El costo estimado es de 147.000 Bs. F, estimando según FUNDAELEC 5$/W
- La factibilidad de conexión en la red es imposible porque no hay una normativa
(normas vigentes por parte de CADELA)
- El Estado no ha propiciado leyes para la venta de energía eléctrica, conectándose a la
red.
70
- De acuerdo a los cálculos hechos, para una vivienda residencial de 200 m2,
satisfaciendo su demanda eléctrica, el diseño fotovoltaico queda conformado por 112 paneles
modelo C125-PI de la empresa CONERGY, con una capacidad de 125 watts c/u., Ver Anexo,
8 reguladores con capacidad de 60 amp. Ver Anexo, 4 inversores CONERGY modelo MIC
1500 con capacidad de 1500 watts c/u Ver Anexo
- Las protecciones utilizadas son interruptores termomagnéticos GENERAL
ELECTRIC de corriente alterna, doble de capacidad para corriente continua Fuente [20]., Ver
Anexo, 8 interruptores paneles regulador de 150 amp, 4 interruptores regulador batería con
capacidad de 300 amp, 4 interruptores batería inversor con capacidad de 175 amp, 4
interruptores inversor carga de 15 amp lado alterna.
- Empezar a considerar instalar sistemas fotovoltaicos en las ciudades ayudaría a tener
mayor conciencia ambientalista, y cambiaría el concepto de generación a grandes distancias,
por el de generación distribuida.
- Hay que fomentar leyes y normas a nivel gubernamental, que incentiven la
generación fotovoltaica, sobre todo el lo referente a conexiones a la red.
- El dimensionamiento de un sistema de un sistema FV, que asegure la energía
eléctrica requerida para crear cierta carga durante todo el año, debe considerar las horas pico
solar por día para una localidad específica. Esto no los da el programa N-SOL.
- Además de la irradiación mensual y el ángulo de inclinación más favorable, se toma
en cuenta el mes más desfavorable, garantizando así suplir la demanda.
- Otro aspecto investigado, es que existe una diferencia fundamental entre los dos tipos
de colectores. Los colectores términos necesitan que los rayos del sol incidan de forma
perpendicular para captar el máximo de energía térmica. Sin embargo, los colectores FV,
necesitan cielos claros y brillantes que transmitan el máximo de energía luminosa. Si
colocamos los colectores FV en una inclinación de 45o ¿Qué “verían” si tuviesen ojos?, verían
71
los árboles y el terreno. Los colectores FV, necesitan estar expuestos a un cielo lo más
brillante posible y la inclinación no es tan importante.
- Efectivamente, un cielo “brillante” aunque esté algo nublado proporciona un mejor
rendimiento, (16% más) de los colectores FV, que un cielo de azul profundo aunque esté claro.
- “Ésta característica diferencial entre los colectores solares y térmicos los hace más
flexibles en el cálculo para el diseño, a fin de optimizar el número de colectores FV a
instalar.” [17] Casa Solar
CONSIDERACIONES ECONÓMICAS
A pesar de que los proveedores no cotizan por temor a una competencia desleal, los
costos estimados por FUNDELEC (Fundación para el desarrollo del servicio eléctrico) son
de 5 $/W aproximadamente por consiguiente obtenemos los siguientes resultados:
Capacidad Bruta Instalada ……………………..112 paneles x 125 W = 14000Watts
14. 000,00 x 5 $ = 70.000 $ *2.100Bs
A un costo preferencial de 147.000,00 Bs. F
72
RECOMENDACIONES
Tratar de fomentar redes que subsidien a los ciudadanos que instalen generación
Fotovoltaicas y una serie de normativas para la conexión a la red (CADELA), pudiéndose así
vender el exceso de energía
Se debe informar a la comunidad y sensibilizarla al mismo tiempo sobre la energía
fotovoltaica.
En lo que respecta al sistema SFV, se puede puntualizar la existencia de partes
claramente diferenciales para su mantenimiento, para lo cual se recomienda:
Para el mantenimiento de los Paneles: hacer una inspección general 1 ó 2 veces al
año:
asegurarse de que las conexiones entre paneles y el regulador estén bien ajustadas y
libres de corrosión. En algunos casos, la acción de la lluvia elimina la necesidad de limpieza
de los paneles; en caso de ser necesario, simplemente utilizar agua y algún detergente no
abrasivo.
Para el mantenimiento de los Reguladores: observación visual del estado del aparato y
funcionamiento del mismo; comprobación del conexionado y cableado del equipo.
Para el mantenimiento de las Baterías: comprobar el nivel del electrolito (cada 6
meses aproximadamente), debe mantenerse dentro del margen comprendido entre las marcas
de "Máximo" y "Mínimo". Si no existen estas marcas, el nivel del electrolito es de 20 mm
por encima del protector de separadores. Si se observa un nivel inferior en alguno de los
elementos, se deben rellenar con agua destilada o desmineralizada. No debe rellenarse nunca
con ácido sulfúrico.
73
Al realizar la operación anterior debe comprobarse también el estado de los
terminales de la batería; debe limpiarse de posibles depósitos de sulfato y cubrir con vaselina
neutra todas las conexiones.
Medida de la densidad del electrolito (si se dispone de un densímetro): con el
acumulador totalmente cargado, debe ser de 1,24 0 +/- 0,01 a 20 grados Celsius. Las
densidades deben ser similares en todos los vasos. Diferencias importantes en un elemento es
señal de posible avería.
Para el mantenimiento del Inversor: la revisión periódica de sus conexiones.
Como recomendaciones generales a los usuarios se tienen:
Desconectar los equipos durante fuertes tormentas eléctricas, para evitar averías por
descargas atmosféricas.
No exceder la demanda eléctrica considerada en el diseño, sin consultar al
especialista, ya que una sobrecarga por consumo excesivo puede provocar averías.
No permitir que otros usuarios se conecten a la instalación (no hacer tendederas).
No conectar equipos con potencias superiores a la del Inversor.
Almacenar el agua destilada (agua de lluvia recolectada di rectamente), para las
Baterías en recipientes plásticos o de cristal, use también embudo de plástico o cristal pero en
ningún caso en recipientes de metal.
No intentar sustituir al agua destilada de las Baterías por agua: de río, hervida u otro
tipo.
Verificar con regularidad los indicadores lumínicos del controlador de carga, en caso
de no encender: revisar, y si es necesario reemplazarlo, tanto el fusible (si lo tiene) como el
interruptor.
74
BIBLIOGRAFIA
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ANEXOS
Y
FUGURAS
CIRCUITO Vn CAIDA%) CAIDA(V)
12 5 0,6
24 8 1,92 PANELES REGULADOR
48 10 4,8
12 0,5 0,06
24 0,5 0,12 REGULADOR BATERIAS
48 1,5 0,72
12 0,5 0,06
24 1 0,24 BATERIAS INVERSOR
48 2 0,96
ILUMINACION X 3 3 X /100
EQUIPOS X 5 5 X /100
RICARDO I. STEPHENS L. INGENIERO ELECTRICISTA
INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS GENERAL ELECTRIC CORRIENTES NORMALIZADAS EN AMPERIOS
Tipo Marco Max Polos 15 20 30 40 50 70 90 100 125 150 175 200 225 250 300 350 400 500 600 700 800 1000 1200
Twin TRP 40 1 2 X X X X
X X X X XTQL 50 100
1 2,3 X X X X X X X X
1 X X X X X XQ100 TQB
THQB TQC
THQC THQL
70 100 2, 3 X X X X X X X X
Q225 TQD 225 2, 3 X X X X X
E100
TE 120/240V TE 277V TE TEF THEF
100 1,2,3 X X X X X X X X
TFJ TKF
THFK 225 2, 3 X X X X X X X XF225
THJK2 225 2, 3 X X X X XTJJ4 TJK4
THJK4 400 2, 3 X X X X X X X X XJ600
TJK6 600 2, 3 X X X X X XTKM8
THKM8 800 2, 3 X X X X X X X X X X X X XK1200 TKM12
THKM12 1200 3 X X X X
TB1 E100 100 2, 3 X X X X X X X XTri-
Break TB4 J400 400 2, 3 X X X X X X X X X
FIGURAS
D
IAG
RA
M
A U
NIF
ILA
R D
E LA
VIV
IEN
DA
RES
IDEN
CIA
L 20
0M2
GLOSARIO
Anclaje: Fijación de la estructura a la superficie o elemento de sustentación (suelo, tejado, fachada, estructura y elemento de edificación); con el fin de dotarla de resistencia y estabilidad, contra los esfuerzos atmosféricos a los que se someterá en el lugar de instalación.
Altura Solar: Es el ángulo que forman los rayos solares sobre la superficie horizontal.
Azimut: Es el ángulo de giro del sol medido sobre el plano horizontal, tomando como origen el sur.
Células Fotoeléctricas: Formadas por capas de material semiconductor, de los tipos N y P, capaces de producir el efecto FV cuando están en presencia de la luz.
Ciclo Autónomo: Llamado así porque la batería depende de su propia capacidad útil, para satisfacer la demanda energética durante un periodo.
Controlador de Carga: Regular la corriente que absorben las baterías, sin que ellas puedan sobrecargarse peligrosamente.
Corriente a Máxima Potencia (Corriente nominal, Imp): Corriente que entrega el dispositivo a potencia máxima, para cierta condición de radiación y temperatura.
Corriente de Corto Circuito (Icc): Máxima corriente que puede circular por undispositivo, en cierta condición de radiación y temperatura, correspondiendo a tensión nula y consecuentemente a potencia nula.
Diodo by Pass: Diodo común conectado en paralelo en los terminales del panel. Proporciona un camino alternativo a las corrientes de avería de otros paneles.
Diodo de Bloqueo: Permite el paso de corriente en un sentido (Panel-Baterías).
Efecto Fotovoltaico (Efecto FV): Energía cedida por un fotón a los electrones del material semiconductor, destinada a convertirse en energía útil, ya que tras unos cuantos choques con los electrones los hace fluir a través de la red atómica.
Fotón: Pequeñas partículas de energía que conforman la luz solar, las cuales están en el rango de las respuestas espectrales de las células solares (0.3 - 3µm).
Humedad relativa (%): Cantidad de agua presente en el ambiente, a 10m de la superficie terrestre y Temperatura ambiente.
Insolación de cielo claro (Kw/m²/día): Radiación solar en la superficie durante los días con cielo claro (fragmento de nube <10%).
Insolación en la superficie hor /día): Cantidad de radiación solar n la superficie de la tierra.
Línea Principal de Tierra: Une al punto de puesta tierra, con el bornero de
Longitud: Distancia angular desde el meridiano 0º (Greenwich) a un punto dado de
Modulo Fotovoltaico: Conjunto de células fotoeléctricas conectadas entre si (serie
Número equivalente de días sin Sol: Número hipotético de días donde no existe
Paneles Policristalino: Se obtiene a partir de sólidos, formados por pequeños
tencia que se puede entregar al ispositivo. Corresponde al punto de la curva en la cual el producto V*I es máximo.
te uficiente para mantener a plena carga a las baterías.
Respuesta Espectral: Medida de la eficiencia con la que un dispositivo FV
Semiconductor: Conjunto de sustancia con resistividades comprendidas entre 6
iconductores del tipo N y tipo P.
izontal (Kw/m²e
La Potencia Nominal: Se mide en vatios-pico (Wp), y es la potencia que puede generar la placa cuando está sometida a una cantidad radiación máxima.
Latitud: Distancia de un lugar con respecto al ecuador de la tierra.
protección.
la superficie terrestre.
o paralelo), para producir tensiones entre 6V, 12V, 24V a una corriente establecida.
ninguna insolación solar disponible o llamados también días negros, su unidad de medición es el día.
Panel Amorfo: Compuestos por silicio sin dopar, casi en bruto, sin forma regular, ni bien determinada.
Paneles Monocristalinos: Están compuestos de Silicio puro.
cristales de silicio, y no están compuestos de silicio puro.
Potencia Pico (Pmp): Es el valor máximo de pod
Profundidad de Descarga: Es el límite al cual se debe descargar un acumulador eléctrico, sin que sufra daño alguno.
Punto de flotación: Es el punto o estado en el cual la energía es justamens
Punto de Puesta a Tierra: Al que se conecta el electrodo o sistema de tierra.
convierte energía luminosa a eléctrica, a determinada frecuencia luminosa.
10 a 8 10 F/m, las cuales bajo ciertas circunstancias, son capaces de crear una fuerza electromotriz, y están compuestos por los sem
Semiconductores Tipo N: Semiconductores dopados para que posean mayor número de electrones libres en su última orbita.
Semiconductores Tipo P: Semiconductores dopados para que posean mayor número de protones en su estructura atómica.
s de color lomizo, y se encuentra comúnmente en la arena.
Temperatura del Aire (ºC): Se refiere a la Temperatura ambiente a 10m sobre la
Temperatura superficial de la tierra (ºC): Temperatura presente en si en la
Tensión a Máxima Potencia (Tensión nominal, Vmp): Tensión que entrega el
Tensión de Circuito Abierto (Vca): Máxima tensión que puede entregar un
Trackers: Son sistemas de seguimiento Solar, con el fin de aprovechar mas la
Silicio: Es el material de mayor cantidad en el planeta, cuyo número atómico es 14,
que en estado amorfo es de color pardo, y en el estado cristalizado ep
superficie de la tierra.
corteza terrestre, la unidad de medición es los ºC.
dispositivo a potencia máxima, con radiación y temperatura determinadas.
dispositivo bajo condiciones determinadas de radiación y temperatura correspondiendo a circulación de corriente nula, y por ende a potencia nula.
radiación incidente tanto a lo largo del día, como en diferentes épocas del año.