Dimencinados De Sistemasenergia Solar

Sistemas de energía solar fotovoltaica


Introducción
El objetivo de esta unidad es calcular los elementos necesarios de la instalación fotovoltaica y sus parámetros. En primer lugar, el número y tipo de paneles que hacen falta para captar la energía necesaria; en segundo lugar, la capacidad que ha de tener la batería o acumulador para poder disponer de energía en días de poco sol; y porúltimo ser capaz de también elegir las características del resto de los elementos que integran el sistema (regulador, convertidor, cables, etcétera). Este cálculo es importante porque los elementos de la instalación deben guardar entre sí la proporción justa y equilibrada. Si se calcula en exceso el generador fotovoltáico con el propósito de producir más energía, y el acumulador no tiene capacidadsuficiente para almacenarla, se pierde la mayoría de ella. Un regulador de menor amperaje que el indicado, o un simple conductor de sección insuficiente pueden ser causa de avería y paralización de la instalación. El tamaño de los elementos es especialmente importante cuando se necesita instalar baterías y paneles en lo alto de torres de comunicaciones.

No hay que olvidar que el “modo de consumo”de energía eléctrica producida con energía solar es distinto del de la energía producida por métodos tradicionales (¡una bombilla que quede encendida por descuido puede ser fatal!). El “combustible” de los sistemas fotovoltaicos, la radiación solar, tiene un comportamiento de difícil predicción, y nunca se puede predecir si el sistema va a dar en todo momento la energía que se necesita. El diseñodel sistema parte de un consumo estimado inicialmente, y que si el usuario excede habitualmente producirá frecuentes fallos en el suministro. El método de diseño consiste en estimar las necesidades energéticas, y en función de ello calcular el sistema para que funcione correctamente el mayor tiempo posible, es decir, de forma que sea lo más fiable posible. Lógicamente, cuantos más paneles yacumuladores se instalen, más energía se podrá captar y almacenar; luego de más energía se podrá disponer en el momento en que se necesite. Aumentará la fiabilidad de la instalación, pero también aumentará su coste. Hay instalaciones fotovoltaicas, por ejemplo el suministro de energía a un equipo de radioenlace en una red troncal, en las que el factor de fiabilidad es más importante que el coste. En unainstalación cliente el coste va a ser el factor determinante. La búsqueda de un equilibrio entre coste y fiabilidad no es una tarea fácil, lo realmente importante es ser capaz de determinar lo que se espera de una instalación y a qué precio. Existen diversos procedimientos de cálculo para mantener una fiabilidad dada con el mínimo coste, pero requieren un elevado número de datos de radiaciónsolar para su utilización, no disponibles en muchas localidades. Esta guía propone un procedimiento bastante sencillo, el llamado ”método del mes peor”, que consiste en calcular las dimensiones del sistema para que pueda funcionar en el mes


en el que la demanda de energía es mayor respecto a la energía solar disponible (mes peor). Es un método de validez general, que proporciona resultadossatisfactorios y es ampliamente utilizado. En este método la fiabilidad se estima fijando el número máximo de días que el sistema puede funcionar sin que reciba radiación solar, durante los cuales todo el consumo se hace únicamente a expensas de la energía almacenada en la batería. Este número de días se conoce como el número máximo de días de autonomía (N). En definitiva, N está relacionado con elnúmero de días consecutivos totalmente cubiertos que pueden producirse, durante los cuales los paneles no captan prácticamente energía. A la hora de establecer N, hay que considerar tanto la climatología del lugar como el tipo de instalación, la importancia del servicio prestado (de iluminación de viviendas, hospital, fábrica, radioenlace, etcétera) y las limitaciones económicas, ya que a mayor...