Energia Fotovoltaica
Páginas: 10 (2323 palabras)
Publicado: 22 de mayo de 2014
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
EJERCICIO FINAL
EJERCICIO
Se pide diseñar un sistema de alimentación por energía solar fotovoltaica para alimentar un sistema de alarma para proteger una instalación aislada situada en Huesca.
Este sistema de alarma estará compuesto por una centralita de alarma, un teclado para el control de acceso, tres detectoresvolumétricos de presencia y una lampara disuasoria que se enciende aleatoriamente durante la noche.
Los consumos diarios son los siguientes:
-Centralita: 3 W durante 24 h/día.
-Teclado: 1W durante 24 h/día.
-Detectores: 0,5 W durante 24 h/día.
-Lámpara: 72 W durante 1h/día.
Las cargas son en corriente continua y con una tensión nominal de 24V.
-La distancia desde los panelesfotovoltaicos hasta donde se encuentra el regulador es de 3m.
-La distancia desde el regulador al acumulador es de 2m.
-Desde el regulador hasta la lámpara la distancia es de 5m.
-La distancia del regulador a la centralita es de 3m.
-Desde la centralita hasta el teclado la distancia es de 1m.
-Desde la centralita hasta los detectores la distancia es de 4m.
Se pide:
1.-Cálculo y elección delas baterías.
2.-Cálculo y elección de los paneles fotovoltaicos.
3.-Elección del regulador.
4.-Esquema eléctrico.
5.-Cálculo de la sección de los cables.
6.-Presupuesto.
1.- CÁLCULO Y ELECCIÓN DEL SISTEMA DE ACUMULACIÓN.
A la hora de calcular y elegir los componentes de la instalación fotovoltaica para satisfacer unos determinados consumos eléctricos existen varios métodos dedimensionado..
El método de dimensionado que vamos a emplear es el método del “mes peor”, que consistirá en dimensionar nuestra instalación de forma que los consumos queden garantizados para el peor mes del periodo de utilización de la instalación. Para servir de base de cálculo de la instalación se tomarán, pues, los consumos del mes más desfavorable del periodo de utilización, entendiendo como talaquel mes en el que el cociente entre la energía solar incidente en horizontal y la energía consumida sea mínimo.
La idea es que si la instalación funciona en este mes peor, funcionará también el resto de los meses. Este método de dimensionado presenta el inconveniente de que al trabajar con un solo mes, no optimiza enérgicamente la instalación.
En este método se utilizarán valores mediosdiarios, mensuales, de radiación y consumo.
En nuestro caso, situados en Huesca, teniendo en cuenta lo dispuesto en la tabla 5 del Anexo C, tendremos:
Siendo el mes mas desfavorable, para un consumo igual el mes de DICIEMBRE, como suele ser habitual.
El primer paso antes del cálculo del acumulador de una instalación fotovoltaica será determinar el número máximo N de días de autonomíaprevistos para la misma. Este valor teóricamente representa el número de días consecutivos que pueden producirse en condiciones absolutamente desfavorables (totalmente cubiertos o nublados) y durante los cuales los paneles fotovoltaicos no generan prácticamente energía, por lo que el consumo se realiza a expensas de la energía almacenada en el acumulador, lo que origina que disminuya rápidamentesu estado de carga.
En la siguiente tabla se recogen los números de días de autonomía mínimos y máximos recomendados para instalaciones fotovoltaicas en función del tipo de instalación.
En nuestra instalación, tendremos en cuenta lo dispuesto en la tabla para electrificación de viviendas uso permanete, donde el número mínimo de días de autonomía es 5 y el máximo son 10. En nuestro caso,situados en Huesca y para estar del lado de la seguridad, dispondremos de N = 10.
Calcularemos ahora el consumo medio diario, que se obtendrá a partir de las potencias y el tiempo medio de funcionamiento diario de los equipos.
En nuestro caso la instalación funciona durante todo el año, con lo que el consumo será:
Et = (24 h x 3W) + (24h x 1W) + (3 x 24h x 0,5W) + (1h x 72W) = 204 Wh...
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
EJERCICIO FINAL
EJERCICIO
Se pide diseñar un sistema de alimentación por energía solar fotovoltaica para alimentar un sistema de alarma para proteger una instalación aislada situada en Huesca.
Este sistema de alarma estará compuesto por una centralita de alarma, un teclado para el control de acceso, tres detectoresvolumétricos de presencia y una lampara disuasoria que se enciende aleatoriamente durante la noche.
Los consumos diarios son los siguientes:
-Centralita: 3 W durante 24 h/día.
-Teclado: 1W durante 24 h/día.
-Detectores: 0,5 W durante 24 h/día.
-Lámpara: 72 W durante 1h/día.
Las cargas son en corriente continua y con una tensión nominal de 24V.
-La distancia desde los panelesfotovoltaicos hasta donde se encuentra el regulador es de 3m.
-La distancia desde el regulador al acumulador es de 2m.
-Desde el regulador hasta la lámpara la distancia es de 5m.
-La distancia del regulador a la centralita es de 3m.
-Desde la centralita hasta el teclado la distancia es de 1m.
-Desde la centralita hasta los detectores la distancia es de 4m.
Se pide:
1.-Cálculo y elección delas baterías.
2.-Cálculo y elección de los paneles fotovoltaicos.
3.-Elección del regulador.
4.-Esquema eléctrico.
5.-Cálculo de la sección de los cables.
6.-Presupuesto.
1.- CÁLCULO Y ELECCIÓN DEL SISTEMA DE ACUMULACIÓN.
A la hora de calcular y elegir los componentes de la instalación fotovoltaica para satisfacer unos determinados consumos eléctricos existen varios métodos dedimensionado..
El método de dimensionado que vamos a emplear es el método del “mes peor”, que consistirá en dimensionar nuestra instalación de forma que los consumos queden garantizados para el peor mes del periodo de utilización de la instalación. Para servir de base de cálculo de la instalación se tomarán, pues, los consumos del mes más desfavorable del periodo de utilización, entendiendo como talaquel mes en el que el cociente entre la energía solar incidente en horizontal y la energía consumida sea mínimo.
La idea es que si la instalación funciona en este mes peor, funcionará también el resto de los meses. Este método de dimensionado presenta el inconveniente de que al trabajar con un solo mes, no optimiza enérgicamente la instalación.
En este método se utilizarán valores mediosdiarios, mensuales, de radiación y consumo.
En nuestro caso, situados en Huesca, teniendo en cuenta lo dispuesto en la tabla 5 del Anexo C, tendremos:
Siendo el mes mas desfavorable, para un consumo igual el mes de DICIEMBRE, como suele ser habitual.
El primer paso antes del cálculo del acumulador de una instalación fotovoltaica será determinar el número máximo N de días de autonomíaprevistos para la misma. Este valor teóricamente representa el número de días consecutivos que pueden producirse en condiciones absolutamente desfavorables (totalmente cubiertos o nublados) y durante los cuales los paneles fotovoltaicos no generan prácticamente energía, por lo que el consumo se realiza a expensas de la energía almacenada en el acumulador, lo que origina que disminuya rápidamentesu estado de carga.
En la siguiente tabla se recogen los números de días de autonomía mínimos y máximos recomendados para instalaciones fotovoltaicas en función del tipo de instalación.
En nuestra instalación, tendremos en cuenta lo dispuesto en la tabla para electrificación de viviendas uso permanete, donde el número mínimo de días de autonomía es 5 y el máximo son 10. En nuestro caso,situados en Huesca y para estar del lado de la seguridad, dispondremos de N = 10.
Calcularemos ahora el consumo medio diario, que se obtendrá a partir de las potencias y el tiempo medio de funcionamiento diario de los equipos.
En nuestro caso la instalación funciona durante todo el año, con lo que el consumo será:
Et = (24 h x 3W) + (24h x 1W) + (3 x 24h x 0,5W) + (1h x 72W) = 204 Wh...
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