instalações solares fotovoltaicas. planeamento e comparação de módulos

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Planificación y comparativa de módulos

Arturo Andrés PeralesResp. Do dpto té[email protected]

Actualización febrero 2.012

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1. Diseño de la instalación 2. Selección del módulo3. Selección del inversor4. Cálculo del rendimiento5. Dimensionado de cables. Problema sobre tensión AC6. Protecciones contra sobre tensiones y fusibles7. Conectores8. Puesta a tierra9. Elección del lugar de los inversores10. Sistemas de comunicación

Indice

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¿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)

Diseño de la instalación

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Ejemplo 1


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Ejemplo 2


6

Ejemplo 3


7

Ejemplo 4


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Unifilar


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Selección del módulo

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• 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:

– Higher Fill Factor y SUNTECH‘s edge insulation process

Selección del módulo Suntech

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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.

Selección del móduloSelección del módulo Suntech

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Los módulos Suntech tienen solo tolerancia positiva de 0 /+ 5%


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• Garantia de producto y potencia de salida:

• 10 años de garantía al producto

• Basado en la Potencia Nominal

• Transferible si el sist. FV cambia de propietario


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• Tolerancia positiva desde +1.5 Wp hasta

+6.49 Wp

• Modelos Eco line 72/180-190 y Eco line

60/220-230

• 100% de módulos inspeccionados al final

• Garantia del producto 10 años

• Garantia de potencia, 12 años al 90%, y 25

años al 80% de la potencia mínima

• Oficinas en Alemania

Selección del módulo Luxor

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Tipos de módulos

60-cells poly

LDK 220P-20

LDK 225P-20

LDK 230P-20

LDK 235P-20

60-cells mono

LDK 225D-20

LDK 230D-20

LDK 235D-20

LDK 240D-20

Selección del módulo LDK

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Mayor productor de obleas

Selección del módulo LDK

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• Tolerancia de la potencia pico: 0/+5 W(0/+2%)

• 225 W, 230 W, 235 W, 240 W, 245 W y 250 W

• 63 Meses de garantía limitada

• 25 años de garantia lineal de la potencia nominal

Selección del módulo REC

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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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Ventajas de usar inversores String:

- Sistema descentralizado

- Grandes ventajas cuando el sistema no es homogéneo

- Mantenimiento sencillo

- Inyección a la red

- Seguridad seccionador CC

- Caja de conexión y fusibles integrados

Selección del inversor

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Sistema descentralizado

Una potencia de instalación concreta puede ajustarse con toda exactitud con pequeños inversores. Por

este motivo, el uso de varios equipos más pequeños a menudo ofrece un alto rendimiento frente a un

gran inversor central.

Grandes ventajas cuando el sistema no es homogéneo

Un “Mismatching” puede ser debido a la utilización de módulos fotovoltaicos distintos o módulos con

potencia diferente, así como generadores parciales orientados de forma diferente.

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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Mantenimiento sencillo

Los trabajos de mantenimiento en instalaciones descentralizadas son, en comparación con los sistemas montados de forma centralizada, mucho más sencillos y económicos, ya que en caso de fallo pueden sustituirse los inversores completos. Hay que tener en cuenta que muchos de estos equipos pueden ampliar su garantia hasta 25 años, y los tiempos de respuesta para equipos de recambio suelen ser entre 24h y 48h. Una instalación con equipos más pequeños y ligeros, además, resulta más económica que la de una caseta de hormigón grande si la accesibilidad es limitada.

Inyección a la red

Una buena compatibilidad de red es algo más que una inyección sincronizada a la red. Con las instalaciones fotovoltaicas pequeñas, una distribución simétrica de la potencia de inyección en tres fases realizada por la persona encargada de la planificación puede ser suficiente, solo hay que tener en cuenta que la diferencia entre fases no sea nunca mayor de 5 kw. Para instalaciones más grandes, existen accesorios como por ejemplo el Power Balancer en el caso de SMA, que permiten la gestión del operador de red, la inyección trifásica, la potencia reactiva y otras opciones.


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Seguridad seccionador CC

El trabajo con una instalación eléctrica requiere su separación de la fuente de energía. El seccionador

CC esta diseñado para que el inversor pueda ser desconectado bajo carga de forma segura, es

obligatorio en la mayoría de los países. Este dispositivo, equipado en los inversores de pequeñas

potencias, evita trabajos de instalación adicionales y no influye en el rendimiento de la instalación

fotovoltaica.

Caja de conexión y fusibles integrados


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Cálculo del rendimiento PVGis

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Cálculo del rendimiento Monocristalino VS Policristalino

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Cálculo del rendimiento Policristalino VS Capa fina

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Efectos por sobredimensionado

Cálculo del rendimiento

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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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Dimensionado de cables

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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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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.

Cálculo cable AC

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Protecciones

Un cortocircuito 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 fusibles electrónicos integrados, como por ejemplo: SUNNY TRIPOWER

8000TL/10000TL/12000TL/15000TL/17000TL o los Los Sunny Mini Central 9000TL / 10000TL /

11000TL

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PAS

F1

CGP

Efecto sobre tensiones

Protecciones

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Velocidad deactuación

Capacidad dederivación

varistorvaristordiododiodo d.gasd.gas d.arcod.arco

Protecciones

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10/350 10/350 µµs (IEC 61312s (IEC 61312--1)1)

8/20 8/20 µµs (IEC 60060s (IEC 60060--1)1)

810 20 t

µs

i%

100

50

0

0 100 200 300 350

Tipo 1

Tipos 2 y 3

Ensayo identificación Tipo de protección

Protecciones

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DESCARGADOR DE SOBRETENSIONES LADO DCUoc < 1000 Vdc

•Esquema y conexionado eléctrico

• Tres módulos enchufables en una únicabase común

•Indicador de estado remoto

Protecciones

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n CK

IK

ungeerdetesGestell

P

PE

N=

~

uPlus

uMinus

n CKgeerdetesGestell

P

PE

N=

~

uPlus

uMinus IE

Puesta a tierra

La estructura del generador se debe conectar a tierra

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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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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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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 detemperatura 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.

» Proyección de futuro pues cumple todos los

requerimientos de los nuevos estándar de conexión FV

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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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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

temperatura vía RS485

•Actualización automática del firmware

•Manejo sencillo, unicamente necesario Software de

navegación Web.

Sunny Webbox SMA

Kaco Prolog

Maxweb Solarmax

Solarlog

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Solar-Log 500

Solar-Log 1000

Solar-Log 200

Listado inversores compatibles:

http://www.solar-log.com/en/products-solutions/solar-log-1000.html

Sistemas de comunicación Solarlog

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Sistemas de comunicación Bluetooth SMA

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Smart Metering

Conexión del contadors via S0 or IEC 870 via RS485


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Sistemas de comunicación Webdom

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Sistemas de comunicación Webdom

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Sistemas de comunicación Alternativa al display: Flashview

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Gracias por su atención!

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