Parque Solar

8/19/2019 Parque Solar

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Universidad Nacional Tecnológicade Lima Sur - UNTELS

Facultad de Ingeniería MecánicaElectrónica y Amiental

!arrera "ro#esional de IngenieríaMecánica y El$ctrica

PROYECTO DEL CURSO DE TRANSFORMACIONDE ENERGIA

PARQUE SOLAR FOTOVOLTAICO


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%- INT&'(U!!I)N

La energía solar emblema e las energías reno!ables "a #ro$agon%&aoen los 'l$%mos a(os )na #rogres%*n eb%o a las me+oras e la $e,nología-aso,%aa a la re),,%*n e ,os$os . #r%n,%#almen$e gra,%as al %n$er/smos$rao #or las %0eren$es am%n%s$ra,%ones en %s$%n$os #aíses- en0orma e a.)as . s)b!en,%ones1 El #re,%o e !en$a es$able,%o #or la,om#ra e la energía el/,$r%,a #ro),%a en %ns$ala,%ones e #o$en,%a%n0er%or a 233 4%lo!a$%os )n%o a las s)b!en,%ones a#or$aas #or las%0eren$es am%n%s$ra,%ones- #erm%$e 5)e es$e $%#o e %ns$ala,%ones se"a.an ,on!er$%o en !%ables1 Es$e "e,"o )n%o a la !ol)n$a e,on$r%b)%r en la me%a e lo #os%ble a la sos$en%b%l%a energ/$%,a- "a"e,"o #os%ble el %n,remen$o e6#onen,%al e es$os #ro.e,$os e energíasolar 0o$o!ol$a%,a %n$egraa en ,)b%er$as e e%7,%os %n)s$r%ales .,one,$aos a la re1

La Energía solares la energía ob$en%a me%an$e la ,a#$a,%*n e la l)& .

el ,alor em%$%os #or el sol1 La ra%a,%*n solar 5)e al,an&a la T%erra#)ee a#ro!e,"arse #or me%o el ,alor 5)e #ro),e- ,omo $amb%/n a$ra!/s e la absor,%*n e la ra%a,%*n- #or e+em#lo en %s#os%$%!os*#$%,os o e o$ro $%#o1 Es )na e las llamaas energías reno!ables#ar$%,)larmen$e el gr)#o no ,on$am%nan$e- ,ono,%o ,omo energíal%m#%a o energía !ere1 La #o$en,%a e la ra%a,%*n !aría seg'n elmomen$o el ía- las ,on%,%ones a$mos0/r%,as 5)e la amor$%g)an . lala$%$)1 Se #)ee as)m%r 5)e en b)enas ,on%,%ones e %rra%a,%*n el!alor es e a#ro6%maamen$e 2333 89m: en la s)#er7,%e $erres$re1 Aes$a #o$en,%a se la ,ono,e ,omo %rra%an,%a1 La ra%a,%*n esa#ro!e,"able en s)s ,om#onen$es %re,$a . %0)sa- o en la s)ma e

ambas1 La ra%a,%*n %re,$a es la 5)e llega %re,$amen$e el 0o,o solar1S%n re;e6%ones o re0ra,,%ones %n$erme%as1 La %0)sa es la em%$%a #or lab*!ea ,eles$e %)rna gra,%as a los m'l$%#les 0en*menos e re;e6%*n .re0ra,,%*n solar en la a$m*s0era- en las n)bes . el res$o e elemen$osa$mos0/r%,os . $erres$res1 La ra%a,%*n %re,$a #)ee re;e+arse .,on,en$rarse #ara s) )$%l%&a,%*n- m%en$ras 5)e no es #os%ble ,on,en$rarla l)& %0)sa 5)e #ro!%ene e $oas las %re,,%ones1 La %rra%an,%a %re,$anormal ?@89m:


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OBJETIVOS

En$ener el #r%n,%#%o e 0)n,%onam%en$o e la genera,%*n eele,$r%,%a a #ar$%r e

s%s$emas 0o$o!ol$a%,os1 En$ener las ,ara,$erís$%,as bs%,as e los sem%,on),$ores- ,*mo es

la ,)r!a ,ara,$erís$%,a e )na ,/l)la solar- los #arme$ros 5)e lae7nen . #or 5)/ 0a,$ores es$n e$erm%naos- la e7,%en,%a lím%$e elas ,/l)las solares- . !er alg)nas ,/l)las moernas1

Es$ar al ,orr%en$e e las %n0raes$r),$)ras ,%!%les- el/,$r%,as . e,on$rol mín%mas ne,esar%as $an$o #ara la e6#lo$a,%*n e )na%ns$ala,%*n a)$*noma ,omo es#e,%almen$e #ara )na #lan$a solar FV1

El e#ecto #otovoltaico


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EL EFECTO FOTOVOLTAICO


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gases e la a$m*s0era 0)namen$almen$e #or el o&ono1 La magn%$) 5)em%e la ra%a,%*n solar 5)e llega a la $%erra es la %rra%an,%a- 5)e m%e laenergía 5)e- #or )n%a e $%em#o . rea- al,an&a a la $%erra1 S) )n%aes el 89m:

*eneración de la radiación solar

El sol es la es$rella ms ,er,ana a la $%erra . es$a ,a$alogaa ,omo )naes$rella enana amar%lla1 S)s reg%ones %n$er%ores son $o$almen$e%na,,es%bles a la obser!a,%*n %re,$a . es allí one o,)rren$em#era$)ras e )nos :3 m%llones e graos ne,esar%os #ara #ro),%rlas rea,,%ones n),leares 5)e se #ro),en s) energía1 La ,a#a mse6$erna 5)e es la 5)e #ro),e ,as% $oa la ra%a,%*n obser!aa se llama0o$os0era . $%ene )na $em#era$)ra e 333 41 T%ene solo )na an,")raen$re :33 . >33 m1 Por en,%ma e ella es$ la ,romos0era ,on )naan,")ra e )nos 2?1333 4m1 Ms e6$er%or a'n es la ,orona solar )na#ar$e m). $en)e . ,al%en$e 5)e se e6$%ene !ar%os m%llones e

%l*me$ros . 5)e solo es !%s%ble )ran$e los e,l%#ses solares $o$ales1 Las)#er7,%e e la 0o$os0era a#are,e ,on0ormaa e )n gran n'mero egrn)los br%llan$es #ro),%os #or las ,/l)las e ,on!e,,%*n1 Tamb%/na#are,en 0en*menos ,í,l%,os 5)e ,on0orman la a,$%!%a solar ,omoman,"as solares- 0,)las- #ro$)beran,%as solares- e$,1 Es$os #ro,esos5)e $%enen l)gar a %0eren$es #ro0)n%aes- !an a,om#a(aos s%em#ree )na em%s%*n e energía 5)e se s)#er#one a la #r%n,%#al em%s%*n e la0o$os0era . 5)e "a,e 5)e el sol se ale+e l%geramen$e en s) em%s%*n eenergía el ,)er#o negro a ,or$as long%$)es e ona #or la em%s%*n era.os H . a largas long%$)es #or los 0en*menos nombraos- es$a,ano5)e no es la em%s%*n %g)al ,)ano el sol es$ en ,alma 5)e a,$%!o1

Aems la ,romos0era . ,orona absorben . em%$en ra%a,%*n 5)e ses)#er#one a la #r%n,%#al 0)en$e 5)e es la 0o$os0era1

(istriución es+ectral de la radiación solar

La a#l%,a,%*n e la Le. e Plan, al sol ,on )na $em#era$)ra s)#er7,%ale )nos 333 4 nos lle!a a 5)e el BB e la ra%a,%*n em%$%a es$ en$relong%$)es e ona 3-2? m%,r*me$ros o m%,ras . @ m%,ras1 Como 2ngs$rom 2 AJ 2323 mJ 23 m%,ras res)l$a 5)e el sol em%$e )n rangoe 2?33 A "as$a @333 A1 La l)& !%s%ble se e6$%ene ese @333 A A K333A1 L a ra%a,%*n )l$ra!%ole$a ) onas ,or$as %ría ese los 2?33 A a los

@333 A . la ra%a,%*n %n0rarro+a ) onas largas ese las 3-K@ m%,ras a @m%,ras1 La a$m*s0era e la $%erra ,ons$%$).e )n %m#or$an$e 7l$ro 5)e"a,e %nobser!able ra%a,%ones e long%$) e ona %n0er%or a las 3-:Bm%,ras #or la 0)er$e absor,%*n el o&ono . o6%geno1 Ello nos l%bra e lara%a,%*n )l$ra!%ole$a ms #el%grosa #ara la sal)1

El +anel #otovoltaico


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Los m*)los 0o$o!ol$a%,os o ,ole,$ores solares 0o$o!ol$a%,os


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*enerador #otovoltaico

Q)e $rans0orma la energía solar en energía el/,$r%,a1 Es$a ,ons$%$)%o #or#aneles solares . es$os a s) !e& es$n 0ormaos #or !ar%as ,/l)las %g)ales,one,$aas el/,$r%,amen$e en$re s%- en ser%e .9o en #aralelo- e 0orma 5)e la$ens%*n . ,orr%en$e s)m%n%s$raas #or el #anel se %n,remen$a "as$a a+)s$arse al

!alor eseao1 La ma.or #ar$e e los #aneles solares se ,ons$r).en aso,%ano#r%mero ,/l)las en ser%e "as$a ,onseg)%r el n%!el e $ens%*n eseao- . l)egoaso,%ano en #aralelo !ar%as aso,%a,%ones ser%e e ,/l)las #ara al,an&ar eln%!el e ,orr%en$e eseao1 Aems- el #anel ,)en$a ,on o$ros elemen$os a#ar$e e las ,/l)las solares- 5)e "a,en #os%ble la ae,)aa #ro$e,,%*n el,on+)n$o 0ren$e a los agen$es e6$ernos aseg)rano )na r%g%e& s)7,%en$e-#os%b%l%$ano la s)+e,%*n a las es$r),$)ras 5)e lo so#or$an . #erm%$%eno la,one6%*n el/,$r%,a1

Inversor

Es el e5)%#o en,argao e $rans0ormar la energía re,%b%a el generaor

0o$o!ol$a%,o


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solares- "as$a granes es$r),$)ras e !%gas a#$as #ara ag)an$ar !ar%ase,enas e ellos1 Para an,lar es$os #aneles )$%l%&aremos "orm%g*n . $orn%llos eros,a B1 S% se%ns$alan ms$%les- se $enr 5)e arr%os$rar- . s% s) base es e "orm%g*n- lare0or&aremos ,on $%ras e a,ero- o %n$ro),%eno #%e&as me$l%,as en el"orm%g*n ,)ano es$e es$/ blano- #ara 5)e 5)ee b%en s)+e$o


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Em#la&am%en$o %ns$ala,%*n

V%s$a e la ,)b%er$a one %ns$alar las #la,as


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V%s$a e #er7l e la na!e e %ns$ala,%*n

La %s$r%b),%*n e los m*)los sobre la ,)b%er$a se "a e real%&ar ,on el 7n ema6%m%&ar la #ro),,%*n an)al e energía1 Los #r%n,%#ales #arme$ros 5)ea0e,$an al ren%m%en$o e )na %ns$ala,%*n solar son

Or%en$a,%*n

In,l%na,%*n

Sombras sobre los m*)los 0o$o!ol$a%,os

P/r%as el/,$r%,as

Ven$%la,%*n e los m*)los 0o$o!ol$a%,os

La na!e one se s%$)ar la %ns$ala,%*n $%ene )na or%en$a,%*n S)r Laor%en$a,%*n *#$%ma1

La %n,l%na,%*n e la #la,a es la m%sma 5)e la e la ,)b%er$a1 En es$e ,aso son:31 Para es$a la$%$) la %n,l%na,%*n *#$%ma es$ en$re :? . >?- no es$anole+os e es$os !alores- es )na %n,l%na,%*n ae,)aa1

Daa la 0orma e la ,)b%er$a


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0ormaas #or :2 #la,as ,one,$aas en ser%e ,aa )na- ,on )n $o$al e 22B13K38# e #o$en,%a1 La #o$en,%a nom%nal 5)e se %n.e,$ar a la re ser e 233 41seg'n re,oge el ,on$ra$o es$able,%o ,on la ,om#a(ía %s$r%b)%ora- al $raba+arla %ns$ala,%*n ,omo m6%mo a )n 3? eb%o a las #er%as 5)e se#ro),en- es ms ae,)ao %ns$alar )na #o$en,%a s)#er%or- e ,ara a sa,ar elm6%mo ren%m%en$o e la #lan$a1

*enerador solar F1

El generaor solar es$ ,om#)es$o #or ?K #la,as 0o$o!ol$a%,as SOLON PQ :23DE :23 8#1 Para e!%$ar 5)e se generen sombras en las #la,as- en la %s#os%,%*ne las m%smas se g)ararn las %s$an,%as 5)e se mar,an en el #lano 3>1 El,am#o 0o$o!ol$a%,o es$ 0ormao #or :K líneas en #aralelo- 5)e se agr)#an enos ,a+as e ,one6%*n1 Caa )na e ellas es$ 0ormaa #or :2 #la,as en ser%e1

Las ,one6%ones e sal%a es$n en )na ,a+a e ,one6%ones ,on )n grao e

#ro$e,,%*n IP?1 Las ,one6%ones e sal%a lle!an %n,or#oraos %oos b.#ass#ara #ro$e,,%*n en ,aso e mal 0)n,%onam%en$o e )na e las #la,as1 Lases#e,%7,a,%ones el/,$r%,as #ara )na ra%a,%*n es$nar e 2333 89m: . :? Ce $em#era$)ra son las s%g)%en$es

En la s%g)%en$e $abla se #)een !er el res$o e es#e,%7,a,%ones e la #la,a0o$o!ol$a%,a1 Las %mens%ones son las e la #la,a s%n es$r),$)ra e s)+e,%*n1

Pm6 Se llama #o$en,%a #%,o


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Inversor

Las #la,as 0o$o!ol$a%,as generan ele,$r%,%a en ,orr%en$e ,on$%n)a . a )na

$ens%*n e a#ro6%maamen$e :3?3 V1 Para #oer ser %n.e,$aa en )na reel/,$r%,a e ,orr%en$e al$erna ::39>3 V1 se "a,e )so e los llamaos %n!ersores) on)laores1 Es$os sern e $%#o . ,ara,$erís$%,as es#e,í7,as #ara )n s%s$emae ,one6%*n a la re e $ens%*n . 0re,)en,%a ao1 La e ona e las reesUNESA . seg'n la norma CEI 2333>:1 Se )$%l%&arn %n!ersores 5)e $engan%n$egraas alg)na e las #ro$e,,%ones ne,esar%as #ara la %n$er,one6%*n-a%slam%en$o gal!n%,o- #ro$e,,%*n e m6%ma9mín%ma $ens%*n- #ro$e,,%*n em6%ma9mín%ma 0re,)en,%a . es,one6%*n a)$om$%,a en ,aso e ,or$e e la,orr%en$e e la re1 La %ns$ala,%*n e 22B-3K 4#- %s#one e )n %n!ersor $%#oSOLARMAH 233 C e la em#resa Solarma61

El %n!ersor )$%l%&ao $%ene las s%g)%en$es ,ara,$erís$%,as $/,n%,as

Las #la,as %rn ,one,$aas en ser%e 0ormano gr)#os e :2 #la,as


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es$n $raba+ano en !a,ío ,on :26>K-3 VJ KKK-3 V1 en$ro el margen e$ens%ones e en$raa el %n!ersor 3 V 33 V=

!one.ionado de los módulos #otovoltaicos

Como se "a e6#l%,ao en el a#ar$ao an$er%or- los m*)los 0o$o!ol$a%,os,one,$arn 0ormano gr)#os e :2 m*)los ,one,$aos en ser%e #ara al,an&arla $ens%*n e e en$raa el %n!ersor eseaa1 A s) !e&- se agr)#an en #araleloen :K gr)#os e :2 #la,as- %s$r%b)%os en : ,a+as e ,one6%*n- ,on 2> . 2@ser%es ,one,$aas a ,aa ,a+a1 La %n$ens%a 5)e ,%r,)la #ara )n gr)#o em*)los ,one,$aos en ser%e !%ene e7n%a #ara la %n$ens%a el m*)lo mses0a!orable1 De es$a manera- a 7n e ma6%m%&ar la #ro),,%*n e la #lan$a es%m#or$an$e ,one,$ar en ser%e m*)los 5)e $engan ,on%,%ones e ra%a,%*n loms s%m%lares #os%ble1 As%m%smo- se b)s,a m%n%m%&ar las long%$)es e ,able)$%l%&ao e a 7n e re),%r el ,os$e e la %ns$ala,%*n . m%n%m%&ar las #/r%as#or el e0e,$o o)le1

Es$os son los ,r%$er%os 5)e se "an seg)%o a la "ora e %se(ar el ,one6%onaoel/,$r%,o e los m*)los 0o$o!ol$a%,os1 La ,one6%*n e las ,a+as e ,one6%*n,on los %n!ersores se real%&a me%an$e ,on),$or e ,obre e las se,,%ones 5)ese es,r%ben en los ,l,)los +)s$%7,a$%!os1

Elementos de seccionamiento

En ,aa ser%e e :2 #la,as se %s#one e )n elemen$o se,,%onaor e 2 A1

"rotecciones de la intercone.ión2 magnetot$rmico y di#erencial

P ara la es,one6%*n el Pro),$or e Energía en R/g%men Es#e,%al


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Es$e elemen$o e )n%*n se $ra$a e )na #%e&a e a,ero %no6%able 5)e seaa#$a al %b)+o e la ,"a#a


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"&'T'!'L'S

Lista de veri3cación +ara instaladores

Una !e& 5)e se "an )b%,ao ae,)aamen$e . ,one,$ao $oos los,om#onen$es- se ebe a#l%,ar la s%g)%en$e l%s$a e !er%7,a,%*n ,om#le$a #aragaran$%&ar )na ,orre,$a %ns$ala,%*n1


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&ece+ción de instalaciones

Los #r%n,%#ales as#e,$os 5)e se eben re!%sar )ran$e la re,e#,%*n e%ns$ala,%ones son

Do,)men$a,%*n- Ver%7,a,%*n e las es#e,%7,a,%ones e %se(o- Ins#e,,%*n e,om#onen$es1


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'+eración y mantenimiento


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A)n5)e el s%s$ema se "a.a %ns$alao e a,)ero a las %re,$r%,es #ro#)es$as .se "a.a %ns#e,,%onao m%n),%osamen$e an$es e s) ,es%*n al )s)ar%o- el0)n,%onam%en$o en el ,or$o . el largo #la&o se !e 0)er$emen$e %n;)%o #or la%n$era,,%*n el )s)ar%o ,on el m%smo1 a. alg)nas %re,$r%,es sen,%llas #erobs%,as- $oas ellas e ,ar,$er obl%ga$or%o- 5)e se eben seg)%r )ran$e lao#era,%*n e los s%s$emas1 S)#er7,%e e los m*)los 0o$o!ol$a%,os l%m#%a . l%bree sombras1 Lím%$e e ,ons)mo a,ore a las re,omena,%ones $/,n%,as1Perm%$%r s*lo a5)ellas e6$ens%ones e líneas . n)e!as a#l%,a,%ones 5)e ,)m#lanes#e,%7,a,%ones e #o$en,%a . !ol$a+e

GUA DE NORMAS Y PROTOCOLOS TCNICOS PARA LA ELECTRIFICACIN RURALCON ENERGAS RENOVALES ?2 Con$rolaores e ,arga no #)en$eaos1

Pres$ar a$en,%*n reg)larmen$e a las se(ales e a!%so e los ,on$rolaores e,arga1

No ,or$o,%r,)%$ar los 0)s%bles ,on elemen$os ,on),$ores1

S% se reem#la&an ,argas o se real%&an o$ras $areas en la %ns$ala,%*n- #res$ara$en,%*n a la #olar%a1 La ,a#a,%$a,%*n e )s)ar%os es ,la!e #ara lasos$en%b%l%a e la ele,$r%7,a,%*n me%an$e s%s$emas 0o$o!ol$a%,os a)$*nomos1

"autas de mantenimiento

Un man$en%m%en$o ae,)ao es )n 0a,$or ,la!e en la sos$en%b%l%a e loss%s$emas 0o$o!ol$a%,os1 La es$ra$eg%a- re,)rsos . res#onsab%l%aes eman$en%m%en$o se eben es#e,%7,ar )ran$e la 0ase e %se(o el #ro.e,$o-an$es e la %ns$ala,%*n1 A ,on$%n)a,%*n se e$allan alg)nos as#e,$os 5)e seeben e7n%r

Ins$ala,%*n e6$erna e %n$erna e7n%,%*n e la #ro#%ea . lasres#onsab%l%aes $/,n%,as1

S)s$%$),%*n e ,om#onen$es1

Man$en%m%en$o #re!en$%!o 0re,)en,%a . $areas1

T%em#o e res#)es$a al a!%so e los )s)ar%os1

D%s$r%b),%*n e $areas e man$en%m%en$o $/,n%,os #ro0es%onales- $/,n%,oslo,ales . )s)ar%os1

San,%ones en ,aso e re$raso en el man$en%m%en$o1

Cos$es1 Ca#a,%$a,%*n1 Las %re,$r%,es $/,n%,as #ara el man$en%m%en$o e s%s$emasa)$*nomos se e$allan a ,on$%n)a,%*n1

Los 0a,$ores lo,ales . el %se(o el #ro.e,$o a0e,$an ,ons%erablemen$e)ran$e la o#era,%*n el s%s$ema- s) 0)n,%onam%en$o- 0allos . ne,es%aes eman$en%m%en$o1 Por $an$o- es$as g)ías eben aa#$arse a las #ar$%,)lar%aese ,aa #ro.e,$o ,on,re$o1 En las s%g)%en$es $ablas se e$allan los #)n$os


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es#e,í7,os a ,"e5)ear #or el $/,n%,o . la a,,%*n ,orre,$%!a re,omenaa en,aa ,aso1 El e5)%#o $/,n%,o ebe reg%s$rar las re,lama,%ones eman$en%m%en$o


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Inversor


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Las $areas e man$en%m%en$o e los %n!ersores son s%m%lares a las e los,on$rolaores e ,arga1

EN !'N!LUSI)N 4

Se determinó ,ue +rocedimientos y +rotocolos se a+licaran en un+royecto de energía #otovoltaica


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