T05 11e

PLANTEAMIENTO
La familia Morales Bañeras, dispone de una casa en la localidad de Santillana del Mar, provincia de Cantabria en la que quiere instalar un sistema fotovoltaico aislado, para satisfacer parte de la demanda energética. Tras evaluar sus consumos, ha optado por incluir en el sistema fotovoltaico las siguientes cargas:
TIPO DE CARGA POTENCIA UNITARIA
10 Luminarias 11 W
Nevera350 W
T.V color 150 W
Teléfono 20 W
Ordenador 100 W
*El consumo no deberá exceder en ningún caso de los 2500 Wh/día.
La ubicación de los módulos fotovoltaicos, se realizará en la cubierta plana de un garaje, situado a unos 10 metros de la casa.
- Superficie de la cubierta plana del garaje. S = 8 x 5 m2
- Orientación +15 º Sur

Tras consultar con los propietarios, lautilización del sistema quedará de la siguiente manera:
- A diario(Julio y Agosto)
- Fines de semana (Resto del año)

Será necesario realizar los cálculos, teniendo en cuenta al menos cuatro días de autonomía del sistema, debido a la climatología del lugar.
Se pide:
- Caracterización de la demanda.
- Configuración eléctrica del generador fotovoltaico.
- Elección del sistema acumulador,regulador e inversor adecuado.
- Determinar las secciones mínimas de los cables.

Tras consultar con un amigo de la familia, se han decidido por la compra de módulos ATERSA A-180P, baterías de la gama OpzS solar y reguladores STECA. Para determinar el inversor, deberás ofrecerles consejo.

RESOLUCIÓN:

Para resolver el ejercicio, lo primero que debemos hacer es recopilar la información delos equipos a instalar. Se han buscado las fichas técnicas de los Módulos ATERSA A-180P, de las baterías ATERSA OpzS solar y de los reguladores STECA, como se indica en el enunciado. Las fichas técnicas se adjuntan en el anexo de éste trabajo.

- Consumo energético:

Vamos a proceder a realizar el estudio de las necesidades energéticas de la casa, teniendo en cuenta las horas defuncionamiento y si es un consumo directo en corriente continua (como es el caso de la iluminación) o en alterna (caso del resto de equipos), en el que deberemos tener en cuenta el rendimiento del inversor, del que se ha estimado un 90%, pudiendo llegar al rendimiento máximo que es del 93%. A continuación se muestran los resultados obtenidos:

Tipo Pot. unit.
(W) Nº Uds. P.continua
(Wdc) Horas/día Ldm.Consumo diario (Wh/día)
Luminaria 11 dc 10 110 3 330
Nevera 350 ac 1 389 3,5 1361
TV Color 150 ac 1 167 2,5 417
Teléfono 20 ac 1 22 1 22
Ordenador 100 ac 1 111 2 222
TOTAL
110 dc 2352

689 ac

Para obtener el consumo en corriente continua de los aparatos de corriente alterna, se ha dividido la potencia en alterna por el rendimiento del inversor (0,9), así se asumen lasperdidas del inversor para posteriormente calcular el resto del sistema.

- Recurso solar.

Ahora vamos a estudiar la radiación solar disponible. La casa esta ubicada en la localidad de Santillana del Mar, en Cantabria, en la latitud 43,38º. Del PVGIS obtenemos los valores de irradiación mensual. Se calculan los días de uso de la instalación (Julio y Agosto enteros, y fines de semana el restodel año), y los multiplicamos por el consumo diario, así obtenemos las necesidades que deberemos cubrir cada mes.

Mes Días Días uso E. Demanda mes (Wh) Gdm (25º)
Wh/m2 día Gdm (25º) Wh/m2 mes Ratio E/Gdm
Enero 31 9 21.170,0 2.130 66.030 0,321
Febrero 28 8 18.817,8 2.750 77.000 0,244
Marzo 31 9 21.170,0 4.220 130.820 0,162
Abril 30 9 21.170,0 4.500 135.000 0,157
Mayo 31 9 21.170,0 5.140159.340 0,133
Junio 30 9 21.170,0 5.490 164.700 0,129
Julio 31 31 72.918,9 5.500 170.500 0,428
Agosto 31 31 72.918,9 5.210 161.510 0,451
Septiembre 30 9 21.170,0 4.680 140.400 0,151
Octubre 31 9 21.170,0 3.430 106.330 0,199
Noviembre 30 9 21.170,0 2.290 68.700 0,308
Diciembre 31 9 21.170,0 1.830 56.730 0,373
365 355.185,6 3.940 1.438.100 0,247

Después de estudiar las radiaciones...