Krannich Solar organizó en Barcelona unas jornadas formativas sobre energía solar fotovoltaica. Arturo Andrés, responsable del departamento técnico de Krannich, presentó una de las ponencias de "Energía Solar Fotovoltaica para profesionales" titulada "Planificación y dimensionado de instalaciones fotovoltaicas".

1. krannich
solar Planificación y dimensionado de instalaciones
fotovoltaicas
Arturo Andrés Perales
Resp. Dpto técnico
a.andres@es.krannich-solar.com
Actualización Marzo 2012

2. Agenda
08:45h-09:30h: Presentación de Krannich Solar. Sr. Arturo Andrés, responsable del departamento
técnico de Krannich Solar.
09:30h-10:20h: Instalaciones solares fotovoltaicas. Planteamiento y comparación de módulos. Sr.
Arturo Andrés, responsable del departamento técnico de Krannich Solar.
10:20h-10:30h: Ruegos y preguntas.
10:30h-11:30h: Inversores trifásicos TL3. Montaje. Kaco Calc. Pro. - Sr. Marcus Schlichtmann y Sr.
Juan Espinoza, Kaco, fabricante de inversores fotovoltaicos con sede en Alemania.
11:30h-11:45h: Ruegos y preguntas.
11:45h-12:05h: Coffee break.
12:05h-12:35h: Soluciones de montaje para tejados. - Sr. Miguel Giménez, responsable del
departamento de Sistemas de montaje de Krannich Solar.
12:35h-12:45h: Ruegos y preguntas.
12:45h-13:45h: Tecnología de inversores SolarMax. - Sr. Pedro Fernández, SolarMax, fabricante de
inversores fotovoltaicos con sede en Suiza.
13:45h-14:00h: Ruegos y preguntas.
14:00h-14:50h: Instalaciones solares fotovoltaicas. Ejecución, Operación y Mantenimiento. - Sr.
Arturo Andrés, responsable del departamento técnico de Krannich Solar.
14:50h-15:00h: Ruegos y preguntas.
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3. Índice
Planificación y 1. Tipos de instalación fotovoltaica
dimensionado 2. Diseño de la instalación
3. Selección de los módulos fotovoltaicos
4. Selección del inversor
5. Dimensionado de cables. Problema sobre tensión AC
6. Protecciones contra sobre tensiones y fusibles
7. Conectores
8. Puesta a tierra
9. Elección del lugar de los inversores
10. Sistemas de comunicación
3

4. Tipos de instalación fotovoltaica
Conexión a red
Instalación aislada (con baterias)
Instalación para autoconsumo o balance neto (sin
baterías)
4

5. 5

6. Diseño de la instalación
Efecto de
orientación e Insolación anual en %
inclinación Norte
sobre la
producción
(Ej: PVGis) Oeste Este
Ángulo de
inclinación
O
E
Ejemplo Sur
S
Ejemplo: 30°/ 45°suroeste /95 %
6

7. Diseño de la instalación
PV Gis
7

8. Diseño de la instalación
¿Cuántos kwp caben en una cubierta?
A) Aproximadamente en una cubierta plana
son 1800m2 por cada 100kwn
B) Cálculos
d = h/ tan (61°– latitud)
C) Usando un software:
Por ejemplo: Sketchup (gratuito)
8

9. Diseño de la instalación
Ejemplo 1
9

10. Diseño de la instalación
Ejemplo 2
10

11. Diseño de la instalación
Ejemplo 3
11

12. Diseño de la instalación
Ejemplo 4
12

13. Selección de los módulos fotovoltaicos
• Decisión del tipo de módulo (monocristalino, policristalino o capa
fina)
• Cálculo del número de módulos en función del tamaño de la
instalación deseado y el tejado disponible
• Determinación de la tensión de módulos en el rango esperado de
temperaturas de servicio (-10°C hasta 70°C)
• Coste competitivo -> Apuesta de Krannich Solar por compañias “Full
vertically-integrated manufacturing”
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14. Selección de los módulos fotovoltaicos
14

15. Selección de los módulos fotovoltaicos
Comparativa de
rendimiento
Policristalino
Capa fina
15

16. Selección de los módulos fotovoltaicos
Fábricas
completamente
integradas
16

17. Selección de los módulos fotovoltaicos
17

18. Selección de los módulos fotovoltaicos
Posición financiera sólida
Líder mundial en la industria FV
La empresa solar más integrada del mundo
Comprometidos con la innovación tecnológica
Orígen Noruego
Enfocados en la Calidad
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19. Selección de los módulos fotovoltaicos
Destacado
Tolerancia de la potencia pico: 0/+5 W(0/+2%)
225 W, 230 W, 235 W, 240 W, 245 W y 250 W
63 Meses de garantía limitada
Excelente rendimiento
Oficina en Vilardecans (Barcelona)
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20. Selección de los módulos fotovoltaicos
Diseño eficiente de células
- La tecnología de tres barras colectoras
incrementa la eficiencia de los módulos.
- Diseño del lingote optimizado que
reduce el sombreado en la superficie de
la célula y aumenta la cantidad de luz
solar recogida, con lo que se obtiene
más electricidad.
Diseño eficiente del cristal
- Cristal de 3,2 mm
- Un proceso exclusivo de tratamiento del
cristal que aumenta la producción de
energía un 2%.
20

21. Selección de los módulos fotovoltaicos
Diseño eficiente de células
21

22. Selección de los módulos fotovoltaicos
Diseño eficiente del cristal
22

23. Selección de los módulos fotovoltaicos
23

24. Selección de los módulos fotovoltaicos
Fabricante líder mundial de módulos fotovoltaicos
Ingresos de $2.900 millones (2011)
20.200 empleados (Marzo 2011)
Capacidad fabricación anual de 2.4 GW
Cell Capacity: 2,4 GW
Wafer Capacity: 1,2 GW
Oficinas centrales
• Wuxi (China) sede global y para APMEA
• Schaffhausen (Suiza) para Europa
• San Francisco (Estados Unidos) para
América
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25. Selección de los módulos fotovoltaicos
Fabriación a gran escala para reducir el BOS
Monocristalino y Policristalino
Modelos STP190S-24/Ad+, STP250S-20/Wd,
STP230-20/Wd y STP280-24/Vd
Clasificación por corriente
Los módulos Suntech sólo tienen tolerancia
de potencia positiva de 0 /+ 5%
Excelente rendimiento a baja radiación
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26. Selección de los módulos fotovoltaicos
Clasificación por corriente: Suntech por ejemplo clasifica sus módulos en 3
categorias de amperaje (I1, I2 ,I3) para maximizar la potencia de salida del string.
Los resultados de los test de strings optimizados por clasificación por corriente
muestran un 2% más de potencia frente a strings con módulos sin clasificar.
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27. Selección de los módulos fotovoltaicos
Tolerancia positiva
de 0 /+ 5%
27

28. Selección de los módulos fotovoltaicos
Garantia de producto y potencia de salida:
• 10 años de garantía al producto
• Basado en la Potencia Nominal
28

29. Selección de los módulos fotovoltaicos
29

30. Selección de los módulos fotovoltaicos
Linea de
producto
30

31. Selección de los módulos fotovoltaicos
Verticalmente
integrada
31

32. Selección de los módulos fotovoltaicos
Gran
crecimiento
32

33. Selección de los módulos fotovoltaicos
Garantía
33

34. Selección del inversor
• Selección del inversor en función de la potencia de la instalación, las
tensiones de módulos y la intensidad admisible de entrada
• Tener en cuenta la garantía y el servicio postventa del fabricante del
inversor
• Selección del concepto de inversor y la conexión de módulos de
acuerdo con el rango de MPP del inversor
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35. Selección del inversor
Eficiencia
europea
35

36. Selección del inversor
Inversores con varios MPP
Siempre que un generador fotovoltaico sea
irradiado de manera irregular, deberá dividirse en
strings separados, por ejemplo, en el caso de que
el techo tenga varias inclinaciones o de que
determinados módulos reciban sombra. Esta
división evita pérdidas de rendimiento
considerables, ya que cada uno de los
generadores parciales tiene un MPP diferente. Un
inversor multi- string o con varios MPPs hace
funcionar por separado, mediante un seguidor
MPP propio, los strings de los módulos
fotovoltaicos que reciben la misma radiación,
garantizando así el máximo rendimiento
energético.
36

37. Selección del inversor
Sobredimensionado
37

38. Selección del inversor
Fusibles string
integrados
Un cortocircuito puede desviar la corriente
del módulo y cargar el módulo fotovoltaico
con una llamada corriente inversa, que
puede doblar varias veces la corriente
máxima normal (cortocircuito) de este
módulo.
Algunos inversores ya llevan fusibles
electrónicos integrados, como por ejemplo:
SUNNY TRIPOWER de SMA
8000TL/10000TL/12000TL/15000TL/17000T
L o los Los Sunny Mini Central 9000TL /
10000TL / 11000TL
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39. Selección del inversor
Seguridad seccionador CC
El trabajo con una instalación eléctrica
requiere su separación de la fuente de
energía. El seccionador CC esta diseñado
para que el inversor pueda ser desconectado
bajo carga de forma segura, es obligatorio en
la mayoría de los países. Este dispositivo,
equipado en los inversores de pequeñas
potencias, evita trabajos de instalación
adicionales y no influye en el rendimiento de
la instalación fotovoltaica.
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40. Dimensionado de cables
1% x 1200 h x 5kW * 0,41 euros/kWh x 25 años ≈ 600
euros en los primeros 25 años
Calculando de forma similar, para la instalación de
100kW, el 1% de pérdidas resulta ser,
aproximadamente, 12.000 euros en 25 años.
40

41. Cálculo cable AC
Debemos medir la impedancia de red para
conocer cuantos kw máximo podemos inyectar
por fase.
Ejemplo:
Potencia inyectada por fase en dependencia de
la impedancia de red con UCAmax = 253 V
La tensión de red sin inyección es de 230 V
La impedancia de red en el punto de conexión
es de 0,7 ohmios
Criterio de desconexión con UCAmax = 253 V
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42. Cálculo cable AC
La potencia resultante en el eje X es de aprox.
8,3 kW por fase. Para poder instalar más
potencia por fase, sin que haya desconexiones
por sobretensión de CA, deberá mejorar las
condiciones de conexión del inversor, por
ejemplo con:
• cables de mayor sección,
• cables más cortos,
• modificación de los criterios de desconexión
del inversor.
42

43. Protecciones
Efecto sobre tensiones
CGP
F1
PAS
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44. Protecciones
diodo varistor d.gas d.arco
Velocidad de
actuación
Capacidad de
derivación
44

45. Protecciones
Ensayo identificación Tipo de protección
i
%
Tipo 1
100
10/350 µs (IEC 61312-1)
50
8/20 µs (IEC 60060-1)
0
8
t
0 10 20 100 200 300 350
µs
Tipos 2 y 3
45

46. Protecciones
DESCARGADOR DE SOBRETENSIONES LADO DC
Uoc < 1000 Vdc
•Esquema y conexionado eléctrico
• Tres módulos enchufables en una única
base común
•Indicador de estado remoto
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47. Puesta a tierra
La estructura del generador se debe conectar a tierra
ungeerdetes n CK geerdet es
uPlus n CK u Plus
Gestell Gest ell
P
P IK =
N
= N
PE ~ PE ~
uMinus u M inus
IE
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48. Ubicación inversores
Montar en una superficie sólida y no inflamable
>Temperatura ambiente entre –25°C y +60°C
>Un espacio libre de entre 300 mm y 500 mm alrededor del inversor garantiza una ventilación optima .
Si es necesario usar una ventilación forzada en el recinto donde estan los inversores
>Tener en cuenta que el inversor puede alcanzar temperaturas de hasta 85ºC.
>Tener en cuenta los posibles ángulos para poder hacer la instalación. Ver manual.
48

49. Conectores
• H&S
– Suntech (Serie A)
• MC4 o compatible
– Rec
– Suntech(Resto)
– Luxor
– Bosch
– Jinko
– Samsung
– Mayoria de inversores
• MC3 (Obsoleto)
• Tyco
• Sunclix
– Inversores SMA
49

50. 50

51. Conectores
El nuevo sistema de conexión CC para inversores SMA
» Cómodo y rápido gracias a la conexión sin herramientas.
» Universal para conductores flexibles y rígidos desde 2.5
a 6 mm²
» Alta conductividad de 40 A para 4 mm² – hasta 85°C de
temperatura ambiente
» Seguro al disponer de enclavamiento con conexiones tipo
click
» Cómoda inspección visual de las conexiones del
conductor – ajuste fácil en cualquier momento.
»Fácil de desenclavar con un destornillador estandar –
incluso si los conectores están muy juntos.
» Coste ajustado gracias al conector de campo incluido en
la entrega.
» Proyección de futuro pues cumple todos los
requerimientos de los nuevos estándar de conexión FV
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52. Sistemas de comunicación básicos
Geo SOLO PV
Son dispositivos que sirven para
monitorizar a través de un display los
datos de generación en Kwh. El Geo
SOLO PV además permite volcar los
datos a un portal manualmente.
Hasta 12 equipos
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53. Sistemas de comunicación y control
Consulta remota
Transmisión automática de datos al portal y a un
servidor propio
Almacenamiento de datos a largo plazo en una
tarjeta de memoria
Integración sencilla de célula de radiación y Maxweb Solarmax
Sunny Webbox SMA temperatura vía RS485
Actualización automática del firmware
Manejo sencillo, unicamente necesario Software de
navegación Web.
Solarlog Kaco Prolog
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54. Sistema de monitorización: Solarlog
54

55. Índice
1. Solar-Log
2. Solar-Log™ WEB
3. Monitorización de grandes plantas
4. Conexión deinversores y sensores
5. Smart Metering
6. Presentación externa
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56. Solarlog
Ventajas y
beneficios
56

57. Solarlog
Soporta 1 inversor
Entrada RS485/422 (B) Conexión a inversor, Sensorbox o pantalla
grande (inactiva si se utiliza la interfaz Bluetooth opcional)
Solar-Log 200 Interfaz de red Ethernet
Conexión GPRS
Soporta hasta 10 inversores (1 fabricante)
Entrada RS485/422 (B)
Interfaz de red Ethernet
Solar-Log 500 Entrada/Salida de impulso S0-In/Out para la conexión a un contador
de corriente o para la conexión a una pantalla grande externa
Display alfanumerico 2 lineas
6 Botones de mando
Soporta hasta 100 inversores (2 fabricantes)
Entrada RS485 (A) y RS485/422 (B)
Solar-Log 1000 Interfaz de red Ethernet
Conexión GPRS
Entrada/Salida de impulso S0-In/Out
Alarma
Puerto USB
Entrada PowerManagement (opcional)
Amplia pantalla tactil con visualización graficas
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58. Solarlog
Compatibles
con Solarlog
http://www.solar-log.com/en/products-solutions/solar-log-1000.html 58

59. Solarlog
Destacado Solar-Log™ Easy Installation
Busqueda automática de inversores
Conexión rápida a internet, a través de DHCP
Fácil de acceder a través de la red local http://solar-log
Cuando el LED 2 permanece encendido el registro se ha realizado
con éxito
Solar-Log™ WiFi (wireless LAN)
Solar-Log200/1000 GPRS
Monitorización de la planta
59

60. Solarlog
Monitorización
de la planta
60

61. Solarlog
Destacado Comparación de string
Estas variaciones pueden ser enviadas por email
Estado del inversor
Registro de estado o códigos de error
Mensajes de alarma y de rendimiento
Degradación del módulo
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62. Solarlog
Destacado Exportacion de los datos
Tarjeta SD, USB ó .CSV
Actualizaciones
Tamaño de la memoria
Con registros cada 5 minutos la memoria puede almacenar hasta un
periodo de 30 años
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63. Solarlog
Conexiones
Solarlog 1000
63

64. Solarlog
Resumen
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65. Solar-Log™ WEB
Classic II Edition Pensado para clientes finales, se pueden ver gráficos, beneficios,
producción, etc.. Es gratis hasta 30 kWp.
http://home.solarlog-web.es/register.html
Commercial Edition •Con Commercial Edition, el instalador puede ofrecer el paquete completo,
con la vigilancia, mantenimiento y reparación de la planta. Esto permite que
el instalador pueda responder rápidamente a los mensajes de error y
ahorrar tiempo, esfuerzo y costes. Los cambios en la configuración de
Solar-Log ™ se puede hacer cómodamente desde su silla en la oficina. El
dueño de la planta siempre tiene acceso a plantas y rendimiento de datos.
65

66. Solar-Log™ WEB
Commercial Edition
66

67. Monitorización de grandes plantas
Solar-Log1000 PM+
67

68. Conexión de inversor y sensores
Accesorios Cable RS485, RS422 y Canbus
Paquete RS485 Wireless
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69. Conexión de inversor y sensores
Accesorios
Solar-Log™ BT (Bluetooth)
Máxima distancia en linea recta 50m
Sensor de irradiación y temperatura
Medida de referencia de la irradiación solar
Medida de la temperatura del modulo
Anemometro para medida velocidad viento (opcional)
Sensor de temperatura ambiente (opcional)
Compatible con SMA Sensorbox/Wind Sensor
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70. Smart Metering
Optimización del
autoconsumo
70

71. Smart Metering
Solarlog 1000 soporta hasta 4 enchufes IP
Posibilidad de automatizar ON/OFF
71

72. Presentación externa
Solar-Log™ APP
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73. Presentación externa
Solarfox® SF-200
32“ (81 cm) a 47“ (119 cm)
Diseñado para uso interior y disponible
para operación continua.
These devices deliver daylight-compatible,
non-reflective presentation
Ángulo de visión hasta 178°.
Included features:
Solarfox-Display con control por PC
y remoto, tilting wall bracket
Software Solarfox con administración
online via explorador web
Función video
UMTS/WLAN soporte USB
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74. Sistemas de comunicación Alternativa al display: Flashview
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75. Gracias por su atención!
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