DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLCAICO INTRODUCCIÓN Según (Flores, 2014) un sistema Fotovoltaico es un conjunto de componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos construidos e integrados en un sistema capaz de captar la energía del sol y transformarla en energía eléctrica utilizable para cualquier aplicación. El sistema fotovoltaico estará compuesto por una serie de paneles solares conectados en serie y en paralelo, con un inversor que convertirá la energía generada por los paneles solares que es corriente en DC en AC para ser aprovechada por los electrodomésticos de la vivienda, un regulador que regulara la corriente eléctrica convertida por el inversor y un banco de baterías donde se almacenara la energía eléctrica producida en el día por parte de los paneles solares, para ser utilizada en el horario donde no exista radiación solar (noches) y en días donde exista poca radiación solar (días nublados) Dependiendo del diseño y aplicación, los sistemas fotovoltaicos se pueden clasifican en dos grandes grupos: los sistemas aislados y los sistemas conectados a la red eléctrica, también existen casos en los que se combinan con otras fuentes de energía para formar sistemas híbridos de generación. OBJETIVOS Objetivo General Investigar el Dimensionamiento Solar Fotovoltaico Objetivos Específicos • Consultar las Ecuaciones para el Dimensionamiento Solar Fotovoltaico. • Analizar en base al consumo del hogar el Dimensionamiento Solar Fotovoltaico. LABORATORIOS FITIC / 1 • Concientizar sobre el ahorro de energía en el hogar mediante un sistema solar fotovoltaico PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Materiales / recursos / equipos Tabla 1: Materiales/recursos/equipos Fuente: Autores MATERIALES RECURSOS CANTIDAD EQUIPOS CANTIDAD Internet 2 Computadora 2 Excel 1 Celular 1 Word 1 Calculadora 1 Procedimiento Experimental 1. Se recibió las indicaciones generales para realizar la práctica por parte de la ingeniería Myriam Cumbajín. 2. Se buscó la practica 3 sobre el análisis de consumo de energía eléctrica en el hogar la cual nos servirá de apoyo para la presente practica 4 3. Se realizo las diferentes tablas como: ✓ Dimensionamiento de baterías ✓ Dimensionamiento Arreglo de Paneles. ✓ Dimensionamiento del Inversor 4. Se procedió a completar la práctica y al finalizar se subió al aula virtual para su debida revisión LABORATORIOS FITIC / 2 LABORATORIOS FITIC / 3 ANALISIS DE RESULTADOS VOLTAJE CARGAS INDIVIDUALES CANTIDAD (V) REFRIEGERADORA MICROONDAS LICUADORA TELEVISION PLASMA PLANCHA CARGADOR LAPTOP CARGAGOR HUAWEI TELEFONO INALAMBRICO FOCOS AHORRADORES MODEM CNT 1 1 1 1 1 1 1 1 13 1 Potencial conectada en AC Potencial conectada en DC 1025,3 Carga promedio diaria AC Carga promedio diaria DC 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 CORRIENTE (A) 5 8,1 5 2,4 10 1,6 0,7 0,5 0,181 1,5 34,981 POTENCIA (W) USO 7 DIAS AC DC (HORAS/DÍAS) DIAS/SEMANA) 600 972 600 288 1200 192 84 60 21,72 180 4 1 0,016 1 4 4 4 4 4 3 0 1491 0 Ilustración 1: Consumo energético del hogar Fuente: Autores LABORATORIOS FITIC / 4 7 7 2 1 1 7 7 7 7 7 CONSUMO DIARIO (WH/DÍA) AC 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 343 139 1 41 686 110 48 34 12 77 1491 DC Tabla 2:Dimensionamiento de Baterías. Fuente: Autores Dimensionamiento de las Baterías Carga Promedio Diaria Eficiencia del Carga Promedio Diaria Voltaje del Amperios- AC Inversor DC sistema en DC hora/día 93% 0 48 33,4 1491 Amperios-hora/día 33 Días de Autonomía 4 0,8 Voltaje del sistema en DC Voltaje de la Batería 48 48 Límite de Descarga Baterías en Serie 1,0 LABORATORIOS FITIC / 5 Capacidad AH de la Batería Número de Baterías en Paralelo 51,2 3 Baterías en Número Total Paralelo de Baterías 9 9,0 Tabla 3:Dimensionamiento Arreglo de Paneles. Fuente: Autores Dimensionamiento de Arreglo de Paneles Corriente Amperios-hora/dia Eficiencia de la Batería Pico de Sol (horas/día) Máxima del Arreglo 33 Corriente Máxima del Arreglo 8,1 Voltaje del sistema en DC 48 98% 4,14 8,1 Corriente de Corriente Máxima Módulo Módulos en Paralelo corto circuito Módulo 6,94 1,2 Voltaje Nominal del Módulo Módulos en serie 24 2,0 Tabla2. LABORATORIOS FITIC / 6 7,57 Módulos en Número Total de Paralelo Módulos 1,2 2,3 Tabla 4:Dimensionamiento Arreglo de Paneles. Fuente: Autores Dimensionamiento de Arreglo de Paneles Corriente de corto circuito Módulo Módulos en Paralelo Factor de Seguridad 3,2 1,25 Voltaje del sistema en DC Corriente Máxima DC 48 0,0 7,57 Potencia conectada Dc 0,0 Corriente de corto Corriente del circuito del Arreglo Controlador 30,3 45 Tabla 5:Dimensionamiento del Inversor Fuente: Autores Dimensionamiento del Inversor Potencia Voltaje del Potencia Estimada de Arranque Conectada AC (W) sistema en DC (V) 1025,3 48,0 LABORATORIOS FITIC / 7 (W) 49214,40 Especificaciones del Sistema Diferentes Tabla 6:Dimensionamiento de las Baterías Fuente: Autores Dimensionamiento de las Baterías Carga Promedio Diaria AC 1491 Eficiencia del Inversor Carga Promedio Diaria DC Voltaje del sistema en DC Amperioshora/dia 85% 0 50 35,1 Número de Baterías en Paralelo Amperios-hora/dia Días de Autonomía Límite de Descarga Capacidad AH de la Batería 33 5 0,9 49,5 4 Voltaje del sistema en DC Voltaje de la Batería Baterías en Serie Baterías en Paralelo Número Total de Baterías 50 50 1,0 9 9,0 LABORATORIOS FITIC / 8 Tabla 7:Dimensionamiento Arreglo de Paneles. Fuente: Autores Dimensionamiento de Arreglo de Paneles Amperios-hora/dia Eficiencia de la Batería Pico de Sol (horas/día) Corriente Máxima del Arreglo 33 95% 3,15 11,0 Corriente Máxima del Arreglo Corriente Máxima Módulo Módulos en Paralelo Corriente de corto circuito Módulo 11,0 4,5 2,5 7,57 Voltaje del sistema en DC Voltaje Nominal del Módulo Módulos en serie Módulos en Paralelo Número Total de Módulos 50 24 2,1 2,5 5,1 LABORATORIOS FITIC / 9 Tabla 8:Dimensionamiento Arreglo de Paneles. Fuente: Autores Dimensionamiento de Arreglo de Paneles Corriente de corto circuito Módulo Módulos en Paralelo Factor de Seguridad Corriente de corto circuito del Arreglo Corriente del Controlador 5,5 3,2 1,25 22,0 45 Potencia conectada Dc Voltaje del sistema en DC Corriente Máxima DC 0,0 50 0,0 Tabla 9:Dimensionamiento del Inversor. Fuente: Autores Dimensionamiento del Inversor Potencia Voltaje del Potencia Estimada de Arranque Conectada AC (W) sistema en DC (V) 1025,3 50,0 LABORATORIOS FITIC / 10 (W) 51265,00 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones • Es muy importante escoger el sistema solar fotovoltaico adecuadamente ya que este tiene que cumplir con todas las necesidades que se tiene en el potencial energético del hogar. • Existe distintos parámetros para escoger el sistema fotovoltaico, pero es importante que cada uno de los parámetros cumpla con todas las especificaciones que se requiere para que el sistema funcione de una manera adecuada • Se concientizo el consumo de energía en el hogar por lo cual se analizara la implementación de un sistema solar fotovoltaico para reducir el consumo de energía en el hogar Recomendaciones • Es recomendable tomar medidas de ahorro de energía para reducir el consumo eléctrico en el hogar. • Optimizar al máximo el uso de la electricidad, mantener luces y electrodomésticos encendidos únicamente cuando sea necesario. • Para aprovechar de mejor manera los recursos naturales del sector se debe recolectar la mayor cantidad de datos posibles tanto de radiación solar como de velocidad y dirección del viento. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Flores, M, V 2014 "Diseño comparativo entre un sistema fotovoltaico autónomo, un eólico y un sistema híbrido para el consumo eléctrico",» Facultad de ingeniería, UNAM, México- LABORATORIOS FITIC / 11 Barros, V, C, H 2011 "Sistema híbrido eólico-fotovoltaico para la generación de energía eléctrica en el departamento de turismo del Ilustre municipio de Baños de Agua Santa",» Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial, Universidad Técnica de Ambato, Ambato. ASIF, 2016. Energía Solar Fotovoltaica en la comunidad de Madrid, Madrid : Imprenta modelo. LABORATORIOS FITIC / 12
