Siempre se a tenido la inquietud de cómo resolver el cálculo de una instalación fotovoltaica o cómo saber cuántos paneles usar para paliar el gasto energético de su casa, aquí, explicamos cómo resolver esa inquietud.
Empezaremos recomendando leer los artículos anteriores que encontraras en esta página de inicio, te ayudaran a comprender mejor el contexto de los que abordaremos.
Antes que nada, debes recordar que para alcanzar la autonomía debes primero ser un consumidor eficiente de Energía Eléctrica, por lo tanto asumimos que por lo menos tienes iluminación LED , si no has podido cambiar tus artefactos de siempre por distintas razones, es imprescindible saber cuanto gastan, como asimismo puedes medir la luz con un luxómetro.
Lo primero que tenemos que determinar son los gastos diarios de energía que haces en un día tipo, para eso tenemos como referencia el siguiente cuadro:
Lo segundo es convertir la iluminación a Eficiencia Energética y se descartan los artefactos no eficientes para determinar el gasto diario de la instalación, quedándonos el cuadro como sigue:
¿Cómo obtenemos esa cantidad de Energía?
Mediante el uso de paneles Fotovoltaicos. Los paneles producen energía durante el día y necesitan ser iluminados por el sol , para hacerlo en mejores condiciones estos paneles se orientan al Norte (Azimut 180°) y con un grado de inclinación de acuerdo a la latitud en que se encuentre.
En el ejemplo que seguimos supondremos que nos encontramos en la zona de Santiago Centro por lo tanto nuestros paneles cumplirán con lo siguiente:
Estarán Orientados al Norte sin obstáculos que produzcan sombra sobre ellos.
Tendrán una inclinación de 33° respecto a la Normal al punto de instalación.
Según calculo nuestra instalación tendrá un Factor de Potencia : 1,88 Analizaremos el comportamiento de tres:
Panel Fotovoltaico Monocristalino 95w y 12v de funcionamiento.
Panel Fotovoltaico Monocristalino 140w y 12v de funcionamiento.
Panel Fotovoltaico Monocristalino 195w y 24v de funcionamiento.
De acuerdo a los datos presentados estos paneles rinden lo siguiente:
¿Cómo almacenamos la Energía obtenida mediante esta planta generadora?
Mediante un sistema de baterías.
Utilizaremos Baterías AGM, (Gel), en clúster de 24V
¿Cómo calculamos la batería adecuada y determinamos su manejo?
Para determinar la capacidad de almacenaje de la batería haremos el siguiente cálculo:
Determinaremos el consumo en Amperes de la instalación:
Amperes de consumo diario: 83.54 Amperes
Cantidad de días de reserva: 3 días
Factor de uso inversor: 5% = 12,53 Amperes
Total de Amperes de Almacenamiento: 263.15 Amperes
Como medida precautoria de cuidado de las baterías asumiremos por regla general que al consumir la energía durante 3 días seguidos sin alimentación solar deben quedar aun el 50% de almacenamiento disponible , a lo menos , es decir , debemos multiplicar el resultado del punto 1 por 2.
El cálculo total del almacenamiento en amperes es:
263.15 x 2 = 526.3 Amperes Dividimos los amperes totales por la capacidad de la Batería a usar que será de 100 amperes. 526,3 / 200 = 5,263 en 24V se necesitan 6 baterías de 200A /12V.
Como Conectamos las baterías para obtener 24V a partir de las de 12V
Usamos 2 baterías de 200A/12V y las conectamos en serie, por lo tanto tendremos 1 serie de 200A/24V, luego conectamos los 3pares de baterías en paralelo y obtenemos un clúster de baterías de 24V y almacenamiento 600A.
¿Que otras partes del sistema tenemos que definir?
Para empezar a concluir este calculo escogeremos el Regulador de Carga Solar adecuado.
Cada Panel Solar genera energía continua en 24V por lo tanto necesitamos un Regulador que trabaje en ese voltaje y ademas pueda administrar las cargas de 6 paneles, esto significa que debe controlar una descarga de 30 Amperes a lo menos.
Debido a esto definimos un Regulador de Carga con capacidad de 24V y 40 Amperes, nuestra recomendación es un Regulador marca Phocos modelo CXN 40.
Este Regulador se encuentra entre los productos de nuestra tienda virtual, es un artefacto compacto para usar dentro de una protección o caja , tiene la capacidad de ser programable y ademas almacena un registro de hasta 1 año de datos de uso de la instalación, los que pueden ser rescatados con una interfaz apropiada.
Otro elemento importante es el Inversor, para suministrar energía desde las Baterías que almacenan en 24V y en forma continua, sin embargo nuestros artefactos usan 220V alterna , esa función la cumple el Inversor de corriente, convierte de 24V a 220V y de Energía Continua a Energía Alterna.
EL modelo escogido debe tener la capacidad de suministrar la totalidad de energía que usa el sistema, como si todos los artefactos estuvieran usándose simultáneamente.
Es decir nos debe suministrar 2005 watt mas un porcentaje apropiado adicional para cubrir los picks de encendido, recomendamos al menos 2500 watts.
El inversor recomendado es un Cotek SK3000 de 24V , entrega un pick de 3000 watt suficiente para alimentar el máximo consumo de la instalación eléctrica.
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