Resolucion de Problemas en Educacion Inicial 5 años ED-2024 Ccesa007.pdf
Planificacion y dimensionado de instalaciones fotovoltaicas Tenerife
1. krannich
solar Planificación y dimensionado de instalaciones
fotovoltaicas
Walter Casarin
Ingeniero técnico industrial
Dpto técnico
w.casarin@es.krannich-solar.com
Actualización Abril 2012
2. 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
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3. Tipos de instalación fotovoltaica
Conexión a red
Instalación aislada (con baterias)
Instalación para autoconsumo o balance neto (sin
baterías)
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8. 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 %
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10. 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)
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15. 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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20. 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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21. 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
10 años de garantía al producto
Excelente rendimiento
Oficina en Vilardecans (Barcelona)
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22. 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%.
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23. Selección de los módulos fotovoltaicos
Diseño eficiente de células
23
24. Selección de los módulos fotovoltaicos
Diseño eficiente del cristal
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26. 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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27. 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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28. 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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29. Selección de los módulos fotovoltaicos
Tolerancia positiva
de 0 /+ 5%
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30. Selección de los módulos fotovoltaicos
Garantia de producto y potencia de salida:
• 10 años de garantía al producto
• Basado en la Potencia Nominal
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37. Selección de los módulos fotovoltaicos
Tolerancia positiva desde +1.5 Wp hasta
+6.49 Wp
Monocristalino y Policristalino
Modelos Eco line 72/180-190 y Eco line
60/220-230
100% de módulos inspeccionados al final
Garantía del producto 10 años
Garantia de potencia, 12 años al 90%, y 25
años al 80% de la potencia mínima
Oficinas en Alemania
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38. 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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39. Selección del inversor
Cambios no uniformes en la
temperatura, radiación, y sombreado
crean curvas complejas de corriente-
tensión, haciendo difícil para que el
algoritmo de MPP encuentre el punto
óptimo de potencia
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41. Selección del inversor
Aislamiento
galvánico
Debemos conocer la normativa vigente y
saber si es necesario
Evita inyectar corriente continua en la red
Existen circuitos equivalentes pero no
garantizan aislamiento galvánico
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42. 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.
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44. Selección del inversor
Fusibles string integrados
Un cortocircuito o una derivación a tierra 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 sistemas de
protección integrados.
Ejemplos:
• Los inversores trifasicos SUNNY TRIPOWER
de SMA por ejemplo llevan fusibles electronicos
• Los Sunny Mini Central 9000TL / 10000TL /
11000TL llevan alojamientos para integrar los
fusibles en el propio inversor
Resultado: Ahorro de costes de la instalación
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45. Selección del inversor
Seguridad: seccionador CC
Los trabajos sobre una instalación eléctrica
requieren la separación de la fuente de
energía. El seccionador CC esta diseñado
para que el inversor pueda ser desconectado
bajo carga de forma segura y es obligatorio
en la mayoría de los países. Este dispositivo,
integrado en la mayoría de los inversores,
evita trabajos de instalación adicionales y no
influye en el rendimiento de la instalación
fotovoltaica.
En algunos casos (SMA) es electrónico
mientras en otros es electromecánico.
Si el inversor no fuera equipado con
seccionador CC es recomendable instalar un
interruptor externo para poder cortar en
seguridad el lado CC
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46. 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.
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47. 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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48. 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.
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50. Protecciones
diodo varistor d.gas d.arco
Velocidad de
actuación
Capacidad de
derivación
50
51. 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
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52. 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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54. Puesta a tierra
La estructura del generador se debe conectar a tierra
ungeerdetes n CK geerdet es
n CK u Plus
uPlus Gestell Gest ell
P
P IK =
N
= N
PE ~ PE ~
uMinus u M inus
IE
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55. 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.
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56. 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
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57. 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.
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58. 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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59. 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 Freesun DC Kaco Prolog
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