Aspectes pràctics instal.lació solar fotovoltaica

De Wikijoan
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Contingut

Plaques solars fotovoltaiques

Al Leroy Merlin hi ha kits solars i plaques. De totes maneres, els preus de les plaques són més cars dels que es poden trobar a d'altres llocs. Per ex:

són 175e, un preu molt raonable.

Descripción

PLACA SOLAR 220W MARCA HB (FABRICACION SUIZA)

CALIDAD Y FIABILIDAD EUROPEA:

- Marco de aluminio resistente a la corrosión, robusto, ensayado inde-pendientemente para resistir cargas de viento de 2.4 kPa y de nieve de 5.4 kPa asegurando una vida mecánica estable en los módulos.
- Embalaje preparado para proteger a los módulos durante el transporte y minimizar los residuos durante la instalación.
- Módulos ensayados independientemente para asegurar el cumplimiento de los certificados y las normas regulatorias

Caracteristicas tecnicas

* Potencia nominal 220W
* Potencia nominal 193.7W 1
* Potencia STC por unidad de área de 134.4W/m2 (12.5W/ft2)
* Eficiencia máxima 13,4%
* Potencia Tolerancias -3% / 3%
* Número de células 60
* Imp 7.39A
* Vmp 29.8V
* Isc 8A
* Voc 36.8V
* Temperatura Coeficiente de potencia -0,45% / K
* Temperatura Coeficiente de tensión de -0,129 V / K
* Fusible en serie 14A
* Máxima 600 V Voltaje de sistema

Características mecánicas

* Silicio policristalino Tipo
* Terminal de salida Tipo de conector Tyco SolarLok
* Color del marco Clear
* Longitud de 1.649,4 mm (64,9 in)
* Ancho 992,2 mm (39,1 in)
* 46mm de profundidad (1,8 in)
* Peso 19,5 kg (43 libras)
* Montado en bastidor Método de instalación

Imp i Vmp són la intensitat i voltatge en el punt de màxima potència, i el seu producte és la màxima potència que pot donar la placa (en el punt de màxima potència). En aquest cas, Imp*Vmp = 7.39A * 29.8V = 220W, que és la potència nominal. Per entendre-ho, hauríem de veure la característica I-V de la placa solar, i el punt que treballa dependrà de la càrrega que col.loquem. La càrrega finalment serà la bateria/acumulador. Per veure aquestes corbes, repassar el video 3.2 Solar Cell Performance > External Parameters of an Ideal Solar Cell (https://courses.edx.org/courses/DelftX/ET.3034TU/3T2014/courseware/a885dd51d7b24b70bbf735f4272fdf00/4443a09170694362aafa5b4590dad94b/). En aquest video es relaciona Imp i Vmp amb altres paràmetres externs com el Isc (short circuit current) i Voc (open circuit voltage). El factor Fill Factor es defineix:

FF = Imp*Vmp / Isc*Vsc

i com es veu en el video, l'àres quadrada Imp*Vmp sempre serà més petita que Isc*Vsc, i FF<1. En aquesta placa Isc*Voc = 8A * 36.8V = 294 W.

Exemple pràctic: aire acondicionat

Com a exemple pràctic, pensar què s'hauria de fer en el local per alimentra el inverter (calefacció / aire acondicionat) amb plaques solars (pressupostar, temps d'amortització, etc).

Parteixo d'un exemple que es proposa:

Com que no es garanteix que l'aire acondicionat / calefacció pugui funcionar sempre, és necessari que quan la instal.lació solar no pugui donar potència (l'aparell que es diu inverter dóna els 220V), s'agafi l'energia de la xarxa. L'aparell que permet controlar això és el Relé conmutador 12 A para convertidores a red 230V: S'ha de mirar les especificacions tècniques. En aquest cas:

Cacera fotogràfica amb la Raspberry Pi. Sistema autònom

Estudi previ: nevera de càmping

Segueixo els càlculs amb l'esquema del curs d'energia solar, càlculs similars a: Cacera_fotogràfica_amb_Raspberry_Pi#Instal.laci.C3.B3_solar_per_tenir_autonomia

NOTA: la petita instal.lació fotovoltaica també ha de servir per alimentar la nevera del càmping (una llum de 12V i els carregadors del mòbil els considerem negligibles). La nevera té les següents característiques: V=12V; I=4,5A; P=54W. Per tant, aquesta placa solar va una mica justa per aquesta nevera.

54W*24h=1296 Wh.
1296 / 0.85 = 1525 Wh

Thus, the PV array on a regular day should be able to supply 1525 Wh of photogenerated energy.

Knowing the load demanded at the PV output, and the equivalent sun hours, we must now estimate the rated PV power required in the PV system.

Però en el camping, tenint en compte que estem a l'estiu, les hores de sol equivalents podrien ser de 5.

1525/5 = 305 W (com a mínim)

Ara és el moment d'escollir un tipus de penell solar. Suposem: http://recayresolar.es/placa-solar-50w-12v-monocristalina-82-p.asp (veurem que aquesta placa és insuficient)

Número de penells: 305 / 50 = 6 penells

Si aquests penells han de proporcionar 12V, s'han de connectar en paral.lel, però això vol dir que el corrent serà de 5*2,8A = 14A.

És a dir, amb una placa a ple rendimena (50W) n'hi ha prou per alimentar la nevera (54W), però això només és quan hi hagi sol. Això no és vàlid per quan no hi hagi sol o quan no incideixi amb prou força. És per això que es necessiten 6 penells per proporcionar l'energia necessària que es requereix en un dia.

Compte amb el controlador de càrrega:

Aquest no ens val, aguanta fins a 10A, en necessitem un de més bo.

bateria:

Juga al nostre favor que estan de càmping a l'estiu és d'esperar que faci bo, i podem disminuir els dies d'autonomia a només 1.

Cap min bat = (total energy demand)*(days of autonomy) / (DOD * operational voltage)
Cap min bat = 1525*1/(0.75*12) = 169 Ah

Necessito dues bateries.

La solució és bastant cara. I és que s'ha de considerar que les motorhomes tenen plaques solars, però no pas per alimentar les neveres, que normalment funcionen amb bombona de butano. Les plaques solars són per a l'alimentació i els petits electrdomèstics. D'altra banda, si el que es vol és una nevera per ser alimentada per una instal.lació fotovoltaica, hi ha neveres de baix consum:

En el següent enllaç:

es pot veure un kit (2300 e) que suporta 1400W/dia. Entre d'altres coses que pot alimentar seria una nevera de baix consum de 900Wh/dia. La meva nevera consumeix 54W*24h=1296 Wh, que és molt més tenint en compte que és una nevera portàtil. (NOTA: la nevera deu ser de baix consum, però s'alimenta a 220V a través de l'inversor).

Conclusió: no té cap sentit plantejar-se una instal.lació solar per al càmping, si abans no es compra una nevera de baix consum.

De totes maneres la instal.lació anterior es pot millorar. Com a placa escolliria: (145e)

Per tant, número de penells: 305 / 130 = 3 penells.

Si aquests penells han de proporcionar 12V, s'han de connectar en paral.lel, però això vol dir que el corrent serà de 3*2,8A = 8.4A.

El controlador de càrrega seria:

Quant a la bateria, els càlculs són els mateixos, doncs segons la fórmula la capacitat que necessita la bateria depèn del total d'energia diària, i dels dies d'autonomia, i això és independent del número de plaques que tingui.

Anem a fer ara el càlcul amb aquest calculador solar:

Bàsicament és similar, tot i que no em deixa dissenyar una instal.lació solar totalment autònoma sense inversor.

Projecte Raspberry Pi alimentat amb plaques solars. Projecte groveweatherpi

En el següent projecte s'explica com fer una estació meteorològica alimentada amb plaques solars. Són diferents tutorials, i en la part 3 es discuteix del dimensionament de les plaques solars i de les bateries per tal de què la raspberry estigui funcionant les 24 hores sense interrupció.

Eines de l'usuari
Espais de noms
Variants
Accions
Navegació
IES Jaume Balmes
Màquines recreatives
CNC
Informàtica musical
joanillo.org Planet
Eines