ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA. CÁLCULO DE UNA INSTALACIÓN AISLADA
¿ En qué consiste esta formación?
¿Que es una instalación fotovoltaica aislada? ¿Que se necesita en una instalación fotovoltaica? ¿Cuántos módulos fotovoltaicos se necesitan? ¿Por qué se colocan de lado los módulos fotovoltaicos?, etc.
Todo esto es lo que encontrará en este curso: la descripción básica de una instalación fotovoltaica, los elementos que la constituyen, cómo elegirlos, el cálculo de la sección y la elección de los dispositivos de protección. Sólo con los recursos matemáticos imprescindibles, se incluye un gran n·mero de ejemplos que son de utilidad para la compresión de los procesos de cálculo.
Este curso se ha creado con un método didáctico y directo y, además, lo suficientemente completa para que el lector no tenga que realizar ninguna busqueda adicional. De forma escueta, es decir, que vaya directo al grano sin entrar en largas definiciones ni grandes desarrollos teóricos. Consecuentemente, se decidió tratar sólo las instalaciones fotovoltaicas aisladas, puesto que ya hay una gran cantidad de obras en el mercado sobre energías renovables o energía solar en concreto, en las cuales sólo se incluye, como mucho, un capítulo al dimensionado, tratándolo de forma muy genÚrica.
Además, se ha incluido información para el cálculo de la sección de los conductores y la elección de los elementos de protección. Cuestiones con las que el instalador debe estar familiarizado pero que, al tratarse de una instalación un poco especial, puede ofrecer ciertas dudas.
¿ Necesitas información detallada de este curso?
Duración
Destinatarios
– Todo tipo de tecnico, estudiante o profesional que empiece a familiarizarse con las instalaciones fotovoltaicas aisladas.
Objetivos
-Obtener conocimienos sobre la descripción básica de una instalación fotovoltaica.
-Elementos que constituyen una instalación fotovoltaica, cómo elegirlos, el cálculo de la sección y la elección de los dispositivos de protección.
Requisitos
Temario
Capítulo 1 …………………………………………………………………………………… 15
Conceptos generales de una instalación fotovoltaica aislada …………………… 15
1.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………….. 15
1.2 Instalación solar fotovoltaica aislada …………………………………………………………. 15
1.3 Módulos fotovoltaicos ………………………………………………………………………………….. 16
1.3.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………. 16
1.3.2 Tipos de paneles …………………………………………………………………………………….. 16
1.3.3 Características eléctricas ……………………………………………………………………….. 18
1.3.4 Eficiencia del módulo …………………………………………………………………………….. 21
1.3.5 Factor de forma ………………………………………………………………………………………. 21
1.3.6 Energía generada por un panel …………………………………………………………….. 22
1.3.7 Símbolo ……………………………………………………………………………………………………. 23
1.3.8 Asociación en serie y paralelo ………………………………………………………………. 23
1.3.9 Ejemplo cálculo energía generada campo fotovoltaico ……………………… 26
1.4 Batería ……………………………………………………………………………………………………………. 28
1.4.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………. 28
1.4.2 Tipos de baterías ……………………………………………………………………………………. 28
1.4.3 Capacidad ……………………………………………………………………………………………….. 30
1.4.4 Profundidad de descarga ………………………………………………………………………. 32
1.4.5 Vida útil …………………………………………………………………………………………………… 33
1.4.6 Símbolo ……………………………………………………………………………………………………. 33
1.4.7 Asociación en serie y paralelo ………………………………………………………………. 34
1.4.8 Ejemplo elección de batería ………………………………………………………………….. 37
1.5 Regulador de carga ………………………………………………………………………………………. 40
1.5.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………. 40
1.5.2 Regulador serie ………………………………………………………………………………………. 41
1.5.3 Regulador paralelo …………………………………………………………………………………. 42
1.5.4 Datos del equipo comercial …………………………………………………………………… 43
1.5.5 Equipo comercial ……………………………………………………………………………………. 44
1.5.6 Elección del regulador ……………………………………………………………………………. 45
1.5.7 Símbolo ……………………………………………………………………………………………………. 47
1.5.8 Asociación en paralelo …………………………………………………………………………… 48
1.5.9 Ejemplo de elección de un regulador …………………………………………………… 50
1.6 Convertidor ……………………………………………………………………………………………………. 52
1.6.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………. 52
1.6.2 Instalación fotovoltaica aislada ……………………………………………………………. 52
1.6.3 Instalación fotovoltaica conectada a la red …………………………………………. 53
1.6.4 Datos equipo comercial …………………………………………………………………………. 54
1.6.5 Rendimiento ……………………………………………………………………………………………. 55
1.6.6 Elección del convertidor ………………………………………………………………………… 55
1.6.7 Símbolo ……………………………………………………………………………………………………. 56
1.6.8 Ejemplo de elección de un convertidor ………………………………………………… 57
Capítulo 2 …………………………………………………………………………………… 59
Datos para el dimensionado de una instalación …………………………………… 59
2.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………….. 59
2.2 Condiciones de uso ……………………………………………………………………………………….. 59
2.2.1 Obtención del consumo …………………………………………………………………………. 59
2.2.2 Electrificación de viviendas …………………………………………………………………… 61
2.2.3 Sistemas de bombeo de agua ……………………………………………………………….. 61
2.3 Datos climatológicos …………………………………………………………………………………….. 63
2.3.1 Horas de pico solar ………………………………………………………………………………… 63
2.3.2 Días de autonomía …………………………………………………………………………………. 64
2.3.3 PVGIS ……………………………………………………………………………………………………….. 65
2.4 Ejemplo ………………………………………………………………………………………………………….. 68
2.4.1 Vivienda de uso permanente I ………………………………………………………………. 68
2.4.2 Vivienda de uso permanente II …………………………………………………………….. 70
2.4.3 Vivienda de uso en verano I ………………………………………………………………….. 70
2.4.4 Vivienda de uso en verano II…………………………………………………………………. 71
2.4.5 Notas ……………………………………………………………………………………………………….. 71
Capítulo 3 …………………………………………………………………………………… 73
Dimensionado de la instalación fotovoltaica aislada ……………………………… 73
3.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………….. 73
3.2 El proceso general ………………………………………………………………………………………… 73
3.2.1 Potencia máxima diaria …………………………………………………………………………. 74
3.2.2 Cálculo de la energía máxima diaria ……………………………………………………. 74
3.2.3 Cálculo del número de módulos fotovoltaicos ……………………………………. 75
3.2.4 Capacidad del acumulador ……………………………………………………………………. 77
3.3 Instalación en continua de 12/24/48 …………………………………………………………. 78
3.3.1 Notas ……………………………………………………………………………………………………….. 78
3.3.2 Ejemplo I …………………………………………………………………………………………………. 80
3.3.2 Ejemplo II ………………………………………………………………………………………………… 83
3.4 Instalación en tensión continua (12/24/48) y alterna (230 V y 50 Hz) ……. 87
3.4.1 Notas ……………………………………………………………………………………………………….. 87
3.4.2 Ejemplo ……………………………………………………………………………………………………. 88
3.5 Instalación en alterna (230 V y 50 Hz) ………………………………………………………… 95
3.5.1 Notas ……………………………………………………………………………………………………….. 95
3.5.2 Ejemplo I …………………………………………………………………………………………………. 97
3.5.3 Ejemplo II ………………………………………………………………………………………………. 103
Capítulo 4 …………………………………………………………………………………. 111
Cálculos para la colocación de los módulos ………………………………………. 111
4.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………… 111
4.2 Orientación e inclinación ……………………………………………………………………………. 111
4.2.1 Orientación del módulo fotovoltaico ………………………………………………….. 111
4.2.2 Inclinación …………………………………………………………………………………………….. 112
4.2.3 Latitud del lugar …………………………………………………………………………………… 113
4.2.4 Cálculo de la inclinación con PVGIS ……………………………………………………. 115
4.3 Efecto de sombras y distancia mínima entre paneles …………………………….. 116
4.3.1 Proceso de cálculo ………………………………………………………………………………… 116
4.3.2 Ejemplo ………………………………………………………………………………………………….. 118
4.4 Cálculo de la sombra de un módulo fotovoltaico ……………………………………. 118
4.4.1 Proceso de cálculo ………………………………………………………………………………… 118
4.4.2 Ejemplo I ……………………………………………………………………………………………….. 119
4.4.3 Ejemplo II ………………………………………………………………………………………………. 121
Capítulo 5 …………………………………………………………………………………. 123
Cálculos del cableado de la instalación …………………………………………….. 123
5.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………… 123
5.2 Cálculo de la sección …………………………………………………………………………………… 123
5.2.1 En corriente continua …………………………………………………………………………… 123
5.2.2 En corriente alterna ……………………………………………………………………………… 125
5.3 Elección del cableado …………………………………………………………………………………. 125
5.4 Ejemplo elección del cableado …………………………………………………………………… 127
5.5 Representación en esquemas …………………………………………………………………….. 128
5.6 Notas elección cable …………………………………………………………………………………… 130
5.6.1 Código de colores …………………………………………………………………………………. 130
5.6.2 Manguera comercial …………………………………………………………………………….. 131
5.6.3 Valores mínimos …………………………………………………………………………………… 131
5.7 Cableado en una vivienda ………………………………………………………………………….. 132
5.8 Ejemplo de cálculo y representación ………………………………………………………… 133
5.9. Conductores enterrados …………………………………………………………………………….. 141
5.10 ejemplo ………………………………………………………………………………………………………. 143
Capítulo 6 …………………………………………………………………………………. 145
Protecciones………………………………………………………………………………. 145
6.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………… 145
6.2 Circuitos de corriente continua ………………………………………………………………….. 145
6.3 Circuitos de corriente alterna a 230 V ………………………………………………………. 146
6.4 Dispositivos de protección …………………………………………………………………………. 146
6.4.1 Introducción ………………………………………………………………………………………….. 146
6.4.2 Fusible ……………………………………………………………………………………………………. 147
6.4.3 Magnetotérmico ……………………………………………………………………………………. 150
6.5 Protecciones en una vivienda ……………………………………………………………………. 153
6.6 Protección para cargas individuales …………………………………………………………. 154
6.7 Toma de tierra ……………………………………………………………………………………………… 155
6.7.1 Introducción ………………………………………………………………………………………….. 155
6.7.2 Interruptor diferencial …………………………………………………………………………. 156
6.7.3 Instalación de piquetas ……………………………………………………………………….. 157
6.8 Ejemplo ………………………………………………………………………………………………………… 160
Capítulo 7 …………………………………………………………………………………. 165
Legalizar la instalación…………………………………………………………………. 165
7.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………… 165
7.2 Proyecto ……………………………………………………………………………………………………….. 165
7.3 Memoria técnica de diseño ………………………………………………………………………… 166
7.4 Recepción y pruebas …………………………………………………………………………………… 171
7.5 Contrato de mantenimiento ……………………………………………………………………….. 172
Apéndice 1 ………………………………………………………………………………… 175
Irradiación mensual (Wh/m2
) …………………………………………………………. 175
Apéndice 2 ………………………………………………………………………………… 193
Latitud ……………………………………………………………………………………… 193
Apéndice 3 ………………………………………………………………………………… 195
Valores de K ………………………………………………………………………………. 195
Bibliografía ……………………………………………………………………………….. 197
Diploma
Esta titulación incluirá el nombre del curso, la duración del mismo, el nombre y DNI del alumno, el nivel de aprovechamiento que acredita que el alumno superó las pruebas propuestas, las firmas del profesor y Director del centro.
Material didáctico
Metodología
Entre el material entregado en este curso se adjunta un documento llamado Guía del Alumno dónde aparece un horario de tutorías y una dirección de e-mail donde podrá enviar sus consultas, dudas y ejercicios.
Los materiales son de tipo monográfico, de sencilla lectura y de carácter eminentemente práctico.
La metodología a seguir se basa en leer el manual teórico, a la vez que se responden las distintas cuestiones que se adjuntan al final de cada bloque temático.
Para su evaluación, el alumno/a deberá hacernos llegar, el "Cuaderno de Ejercicios" que se adjunta.
La titulación será remitida al alumno/a por correo, una vez se haya comprobado el nivel de satisfacción previsto (75% del total de las respuestas).
Salidas profesionales
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