Diseño De Una Instalación Solar Fotovoltaica Aislada De Red

Diseño de una instalación solar fotovoltaica – © 2006 - Diego Oñate Arresti – Todos los derechos reservados

DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA

“Alumbra el día de mañana con el de hoy” Barret Browning

Diego Oñate Arresti www.diegoonate.es Junio 2006

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ÍNDICE 1.Fundamentos de los sistemas fotovoltaicos…………...……...……..….. 23 2. Descripción del proyecto …………………………………………….…….... 24 3. Dimensionado de la instalación fotovoltaica.…………………………….. 25 4. Evaluación económica de la instalación fotovoltaica.………………….. 11

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1. FUNDAMENTOS DE LOSSISTEMAS FOTOVOLTAICOS El esquema de proceso de un sistema fotovoltaico es el siguiente:
Figura 1.1 - Diagrama del proceso fotovoltaico

En primer lugar la luz solar incide en los paneles ó módulos fotovoltaicos formados por un material semiconductor de silicio cristalino que posee efecto fotoeléctrico, es decir, transforma (con un rendimiento aproximado del 18 %), la luz solar en energía eléctricacontinua de 12 V. Posteriormente esa electricidad debe acumularse en una batería para disponer de energía durante periodos nocturnos ó de poca irradiación solar (días nublados, o con niebla). Entre los paneles solares y la batería es necesario incluir un regulador de carga de modo que cuando la batería esté cargada (por medida de su tensión) el regulador cierre el aporte de energía desde los panelessolares a la batería, para impedir la sobrecarga de ésta y por consiguiente el acortamiento de su vida útil. Finalmente, la energía acumulada por la batería (en forma de corriente continua) puede emplearse como tal en luminarias y otros equipos, si bien lo más habitual es transformar, por medio de un inversor, la corriente continua en alterna a 230 V y 50 Hz en forma de onda senoidal pura que esel estándar eléctrico en España, pudiendo entonces alimentar equipos como televisiones, lavadoras, frigoríficos, que trabajan con corriente alterna, y que son habituales e imprescindibles para la vida diaria.

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2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El proyecto trata sobre el abastecimientoeléctrico de una vivienda rural, por medio de una instalación solar fotovoltaica aislada. Está situada en la aldea de Uyarra, en las estribaciones de la Sierra de la Demanda, en las cercanías de Ezcaray (La Rioja). Su altitud topográfica es de 870 m. sobre el nivel del mar y presenta una buena insolación solar, sin sombras de importancia, y con frecuentes días soleados continuos en periodo estival.La casa se utiliza exclusivamente en fines de semana y en periodos vacacionales entre los meses de mayo y septiembre. Dadas las rigurosas condiciones invernales de la zona y la falta de un sistema de calefacción integral en la casa (dispone sólo de una chimenea en el salón-comedor, con exhaustación del calor de los gases de combustión al piso superior) no se ocupa entre los meses de octubre yabril. Durante este periodo sólo se realizan visitas ocasionales y de un día de duración. Dispone de dos plantas y una buhardilla. En la inferior se encuentra el salóncomedor y la cocina; en la superior las tres habitaciones y el baño; y por último la buhardilla, que cumple funciones de ático. La superficie total, es de 150 m2. El aporte de agua se realiza desde un depósito de abastecimiento de aguapara usos ganaderos, situado 20 metros por encima del nivel de la casa, por lo que no es necesario efectuar bombeo (la presión es suficiente para hacer funcionar el calentador de agua de gas butano). La evacuación de agua se realiza por gravedad, a través de dos depósitos de depuración en serie, donde el agua residual es tratada química y biológicamente para posteriormente ser evacuada al río...