tecnico

Se pide diseñar un sistema de alimentación por energía solar fotovoltaica para alimentar un sistema de alarma para proteger una instalación de aislada situada en la provincia de Huesca. Este sistema de alarma esta compuesto por una centralita de alarma, un teclado para el control de acceso, tres detectores volumétricos de presencia y una lámpara disuasoria que se enciende aleatoriamentedurante la noche.

Los consumos diarios son los siguientes:

• Centralita: 3 W durante 24 h/día.
• Teclado: 1 W durante 24 h/día.
• Detectores : 0,5 W durante 24 h/día
• Lámpara: 72 W durante 1 h/día.
• Las cargas son en corriente continua y con tensión nominal de 24 V.
• La distancia desde los paneles fotovoltaicos hasta donde se encuentra el regulador es de 3 m.
• La distanciadel regulador al acumulador es de 2 m.
• Desde el regulador hasta la lámpara la distancia es de 5 m
• La distancia del regulador a la centralita es de 3 m.
• Desde la centralita hasta el teclado la distancia es de 1 m
• Desde la centralita hasta los detectores la distancia es de 4 m.




SE PIDE:
• Cálculo y elección de la batería.
• Cálculo y elección de paneles fotovoltaicos.• Elección del regulador.
• Esquema eléctrico
• Cálculo de la sección de los cables
• Presupuesto


En primer lugar se calcula el consumo medio diario para el mes de diciembre, ya que en instalaciones que se utilicen todo el año y cuyos consumos sean constantes a lo largo del año, el “mes peor” siempre será diciembre:


| MES DICIEMBRE |CORRIENTE CONTINUA (c.c.) |
|EQUIPO |Potencia|Tiempo de utilización |Consumo diario |
|  | (W) |(horas/día) |(Wh/día) |
|Centralita |3 |24 |72 |
|Teclado |1 |24 |24 |
|Detectores |3*0,5 |24 |36 |
|Lámpara |72 |1 |72 |
|  |Consumo total de c.c (W/día) |204 |


A continuación se calcula el global de rendimiento

R= 1 – [ ( 1– Kb – Kc – Kv) * Ka * (N/Pd)] – Kb – Kc – Kv

Para ello se necesita conocer el número de días deautonomía que vamos a dar a la instalación.
Tabla 3. Número de días de autonomía recomendados para instalaciones fotovoltaicas.

|Tipos de instalación |Nº mínimo de días de |Nº máximo de días de |
| |autonomía |autonomía |
|Electrificación viviendas uso permanente |5 |10 |
|Instalación para telecomunicación |10 |A criterio del proyectista |
|Instalación iluminación exteriores |5 |10 ||Instalación agrícolas y ganaderas |5 |10 |
|Instalación para señalización |10 |A criterio del proyectista |

Para esta instalación se estima 12 días de autonomía, N=12.

El coeficiente de pérdidas por rendimiento en el acumulador, Kb, se elige igual a 0.05 ya que se carece de datos. Como coeficiente de autodescarga Ka, a falta de datos, tomaremos el valor por defecto 0.002. Elcoeficiente de pérdidas en el inversor al ser el equipo de corriente continua. El coeficiente de otras pérdidas Kv se puede tomar igual a 0.15. Por último se elegirá una profundidad de descarga del 50% pd=0.5.

R= 1 – [ ( 1– Kb – Kc – Kv) * Ka * (N/Pd)] – Kb – Kc – Kv = 1 – [ ( 1– 0.005 – 0 – 0.15) * 0.002 * (12/0.5)] – 0.05– 0 – 0.15 = 0,759

E= Et/R= 204/0.759= 268,77 Wh

La capacidad útil de labatería será:

Cu=268,77x12=3.225,30 Wh.

Y expresada en Ah:

Cu= 3.225,30 / 24 =134,39 Ah.

La capacidad nominal:

C= Cu/PD= 134,39/0.5=268,77 Ah.

Con este dato, se ve que el modelo 3 TOPzS 265 con capacidad C100= 345 se ajusta a las necesidades.



Las baterías estacionarias del tipo TOPzS están destinadas a ser usadas para el suministro de energía en instalaciones detelecomunicaciones,
Los elementos individuales están contenidos en recipientes transparentes.
Se elige una batería estacionaria modelo 3 TOPzS 265 formada por 3 vasos, cada vaso tiene una tensión nominal de 2V, por lo que para obtener una batería de 24V de tensión nominal se necesitarán 12 de estos vasos conectados en serie.

Una vez calculada la capacidad de acumulación y seleccionado el...