Sesion 4_Sistemas de Suministro y Utilización II - 2015

7/23/2019 Sesion 4_Sistemas de Suministro y Utilizacin II - 2015

1/48

SISTEMAS DE SUMINISUTILIZACIN II

SESIN 4. GENERACIN


2/48

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Conoce los tipos y fncion!"iento #e l!s cent$!sol!$es. Desc$i%e l!s co"ponentes p$incip!les #cent$!les sol!$es. Re!li&! c'lclos %'sicos #e #iscent$!les sol!$es.

CONTENIDOS Concepto #e ene$)*! sol!$. Antece#entes. C'lclo

c$ite$ios #e #ise(o. E+e"plos #e !plic!ci,n.


3/48

ENERGIA SOLAR

1. La Radiacin Solar

El Sol es n! fente #e ene$)*! fo$"i#!%le. Co"o to#!s

l!s est$ell!s- el Sol es n )i)!ntesco $e!cto$ ncle!$ s"!s! es el o$#en #e //0 000 1eces l! #e l! Tie$$!2 en el

qu la !a"a " con#ir$ n nr%&a radian$

con$inua!n$. Est' fo$"!#! po$ #i1e$sos ele"entos en

est!#o )!seoso- 3i#$,)eno p$incip!l"ente2. Tiene n

#i'"et$o #e -4 "illones #e 5". En s inte$io$ e6isten

ele1!#!s p$esiones- y te"pe$!t$!s #e 1!$ios "illones #e

)$!#os- 7e 3!ce 7e en el seno #el Sol se p$o#&c!n- #e"!ne$! contin!- $e!cciones ncle!$es "e#i!nte l!s

c!les do" '$o!o" d (idr%no " )u"ionan *dando

lu%ar a un '$o!o d (lio+ li,rando una %ran

can$idad d -o$ncia #el o$#en #e /89:0;4


4/48

De est! ene$)*! "olo una -ar$ ll%a d !anra )c$i#a a la "u-r/ci d

fo$"! #e $!#i!ci,n y! 7e constitye n! spe$=cie #e c!pt!ci,n c!si ins

encont$!$se ! >0 "illones #e 5". A?n !s*- l! potenci! 7e lle)! es n!s 10 000

qu la qu -ro-orcionan $oda" la" )un$" nr%2$ica" qu l (o!,r !-

No o%st!nte- 3e"os #e tene$ en cent! !l)n!s di/cul$ad"7e se nos p$ese

#e e"ple!$ est! ene$)*!. En p$i"e$ l)!$- l! ene$)*! nos lle)! ! l! tie$$! #e

%!st!nte di"-r"a- y !#e"'s p$esent! o"cilacion". Se)?n l!s (ora"

condicion" cli!a$ol%ica"- l!s coordnada"en 7e nos encont$e"os y l! "$a

$eci%i$e"os can$idad" di)rn$" d radiacin "olar.

L! can$idad d nr%&a "olar rci,ida -or unidad d "u-r/ci y po$ ni#

po$ t@$"ino "e#io2 so%$e n! spe$=cie enf$ent!#! !l Sol pe$pen#icl!$ ! los $sit!#! en el l*"ite #e l! !t",sfe$!- ! l! #ist!nci! "e#i! ent$e l! tie$$! y el So1.454 67!8- c!nti#!# 7e se conoce co"o con"$an$ "olar. iene ! in#ic!$n!dia qu ll%a a la ca-a !'" 9$rna d la a$!")ra $rr"$r . Est! ene

en $e!li#!# " una radiacin lc$ro!a%n2$icapo$ eso l! ll!"!"os $!#i!ci,n s


5/48

Co"o en l! a$!")ra "r:;a -ar$ d la radiacinqu ll%a dl "ol o$ra-ar$ " a,"or,- ! l!"u-r/ci d la $irra lle)!-l,)ic!"ente n! can$idad

!nor 7e l! 7e se tiene enel e6te$io$ #e l! !t",sfe$!.iene ! se$ #e nos


6/48

Depen#ien#o #e l! fo$"! #e !p$o1ec3!$ est! $!#i!ci,n 7e nos lle)#istin)en t$es tipos #e ene$)*! sol!$B

= Enr%&a Solar >o$o#ol$'ica? L! $!#i!ci,n sol!$ se tili&! e6clsi1!)ene$!$ corrin$ l2c$rica ! t$!1@s #e -anl" )o$o#ol$aico".

= Enr%&a Solar T2r!ica? L! $!#i!ci,n sol!$ se tili&! fn#!"ent!o,$nr calor po$ "e#io #e colc$or" "olar"- !n7e t!")ene$!$se elect$ici#!# ! p!$ti$ #e 1!po$.

= Enr%&a Solar Pa"i#a? L! $!#i!ci,n sol!$ se !p$o1ec3! p!$!con)or$ $2r!ico en n e#i=cio po$ "e#io #e ele"entos !$7%iocli"'ticos.

Est!s t$es fo$"!s #e !p$o1ec3!"iento no tienen n!#! 7e 1e$ enc!nto ! s tecnolo)*! ni en s !plic!ci,n- po$ lo 7e son t$!t!#!s sep!


7/48

8. Enr%&a Solar >o$o#ol$aica

8.1 La nr%&a "olar )o$o#ol$aica

L! con1e$si,n foto1olt!ic! se %!s! en el )c$o )o$o#ol$aico- es #eci$- en l

d la nr%&a lu!&nica -ro#nin$ dl "ol n nr%&a l2c$rica . !$! est! con1e$si,n se tili&!n nos #ispositi1os #eno"in!#os c2lula" "olar"- co"!te$i!les "!iconduc$or".

L! tecnolo)*! foto1olt!ic! fe #es!$$oll!#! ! =n!les #e los a3o" 50 co"o-ro%ra!a" "-acial"- con l! =n!li#!# #e #es!$$oll!$ n! )un$ d nr%&a ina%o$a,l. G$!ci!s !l #escenso #e los costes y ! l! "e+o$! #el $en#i"ientofoto1olt!icos 3!n e6ten#i#o s tili&!ci,n ! n"e$os!s !plic!ciones.

L! t$!nsfo$"!ci,n #i$ect! #e l! ene$)*! sol!$ en elect$ici#!# "e#i!nte foto1olt!ic! p$esent! #n$a;a" cl!$!s #!#! s "ncill@ !odularidad o-ra$i#idad. Ello 3!ce 7e s c!"po #e !plic!ci,n se! "y !"plioB #es#e en -roduc$o" d con"u!o- co"o rlo;" y calculadora"- 3!st! l! lc$#i#inda" !isl!#!s o pe7e(!s co"ni#!#es #e 1ecinos- p!s!n#o po$ la" "$rr"$r" !ar&$i!a"- l!s co!unicacion"o el alu!,rado -,lico.


8/48

L! tecnolo)*! #isponi%le en l! !ct!li#!# 3!ce 7e l!s infoto1olt!ic!s ten)!n n inte$@s y n! rn$a,ilidad "-cial" lu%ar" al;ado" d la rd l2c$rica- #e "!ne$! 7e en "constityen l! "e+o$ opci,n en t@$"inos econ,"icos- #e ope$!ti

=!%ili#!# #e s"inist$o.Los s!$ios #e l!s in"$alacion" )o$o#ol$aica" au$no!a"

)estion!$ n "i"$!a d %nracin acu!ulacin $ran")or!ene$)*! el@ct$ic!- po$ lo 7e #e%en co"p$en#e$ ss c!$!posi%ili#!#es y li"it!ciones- y p!$ticip!$- !n7e se! "*ni"!fncion!"iento. El co!-or$a!in$o dl u"uario +ntodi!n"iona!in$o adcuado #e los e7ipos y n co$$ecto "!d$r!inafe$te"ente el rndi!in$o d la in"$alacin l ,u la lar%a #ida.

8.8. A-licacion"

En n! p$i"e$! )$!n #i1isi,n l!s inst!l!ciones foto1olt!ic!s se pcl!si=c!$ en #os )$!n#es )$posB

In"$alacion" ai"lada" d la rd l2c$rica

In"$alacion" conc$ada" a la rd l2c$rica


9/48

En el -ri!r $i-o- l! ene$)*! )ene$!#! ! p!$ti$ #e l! con1e$si,n foto1op!$! cu,rir -qu3o" con"u!o" l2c$rico"en el "is"o l)!$ #on##e"!n#!.

Es el c!so #e !plic!ciones co"o l! elect$i=c!ci,n #eB #i#inda" al;ada" #e l! $e# el@ct$ic! con1encion!l- %'sic!"ent$$!l

"r#icio" alu!,rado -,licoB il"in!ci,n p?%lic! "e!t,no"!s #e p!$7es- c!lles- "on"entos- p!$!#!s #e !to%s"ont!(!- !l"%$!#o #e 1!ll!s p%licit!$i!s- etc. Con l! !li"ent!c#e l"in!$i!s se e1it! l! $e!li&!ci,n #e &!n+!s- c!n!li&!ciones

!#7i$i$ #e$ec3os #e p!so- cone6i,n ! $e# el@ct$ic!- etc. a-licacion" a%r&cola" d %anadoB %o"%eo #e !)!- sist

il"in!ci,n #e in1e$n!#e$os y )$!n+!s- s"inist$o ! siste"$ef$i)e$!ci,n- #ep$!ci,n #e !)!s- etc.

"3ali@acin co!unicacion"B n!1e)!ci,n !@$e! se(!se(!li&!ci,n #e pist!s2 y "!$*ti"! f!$os- %oy!s2- se(!li&!ci,n #e #e fe$$oc!$$il-


10/48

En c!nto ! l!s in"$alacion" conc$ada" a la rd se pe#en encoc!sosB

cn$ral" )o$o#ol$aica"- en l!s 7e l! ene$)*! el@ct$ic! )en

n$r%a dirc$a!n$ a la rd l2c$rica- co"o en ot$!con1encion!l #e )ene$!ci,n el@ct$ic!.

"i"$!a" )o$o#ol$aico" n di/cio" o indu"$ria"- conect!#osel@ct$ic!- en los 7e una -ar$ #e l! ene$)*! )ene$!#! " in#i!i"!o au$ocon"u!o#el e#i=cio- "ient$!s 7e l! nr%&a 9cn$r%a a la rd l2c$rica. T!"%i@n es posi%le ent$e)!$ to#! l! en$e# el s!$io $eci%i$' entonces l! ene$)*! el@ct$ic! #e l! $e#- #e

"!ne$! 7e c!l7ie$ ot$o !%on!#o !l s"inist$o.Los !dulo" )o$o#ol$aico" tili&!#os en estos c!sos "on lo" !i"

los e"ple!#os p!$! inst!l!ciones !isl!#!s #e l! $e# l! d)unda!n$al $!#ic! en los $i-o" d con#r$idor" tili&!#os. A#in"$alacion" conc$ada" a la rd no inclun ,a$r&a" ni -or r%ulador".


11/48

o$ ?lti"o se encent$!n l!s #eno"in!#!s a-licacion" "in%ular"ar$i/cial" y !plic!ciones esp!ci!les- o%+etos #e %olsillo- rlo;"- cne1e$!s po$t'tiles p!$! el t$!nspo$te #e 1!cn!s ! &on!s !isl!#!s #el Tep$o#cci,n #e 3i#$,)eno- !li"ent!ci,n #e 1e3*clos el@ct$icos- o6i)

!)!s- clo$!ci,n #e !)!s n! pe7e(! %o"%! conect!#! ! n 3ipoclo$ito s,#ico- p$otecci,n c!t,#ic! #e inf$!est$ct$!s "et'lic!s )po$ e+e"plo2- etc.

En $el!ci,n ! l!s !plic!ciones conect!#!s ! l! $e# n di/cio"- esi)ni=c!ti1o es el #es!$$ollo #e n tipo #e !dulo" "olar" con %rado" d $ran"-arncia- 7e pe#en "r in$%rado" n )cu,ir$a" d di/cio" y 7e )ene$!n ene$)*! el@ct$ic!. A#e"'s !

penet$!ci,n #e l! l& en el e#i=cio- los ",#los !y#!n t!"%i@n ! c%$#e l!s necesi#!#es t@$"ic!s #el in"e%le.

Los p$oyectos #e #e"ost$!ci,n #e l! Fi%liotec! o"pe H!%$! #e Mdi/cio N9u" d la ni#r"idad Poli$2cnica d Ca$alu3a- 3p$i"e$!s e6pe$ienci!s. En est!s inst!l!ciones se 3! c%ie$to n! spe$uno" 00 !8 con una -o$ncia $o$al in"$alada d 5 6-.


12/48

8.4. El!n$o" qu con"$i$un un "i"$!a )o$o#ol$'ico

Un siste"! foto1olt!ico es el con+nto #e ele"entos 7e son $e!li&!$ el s"inist$o #e elect$ici#!# p!$! c%$i$ l!s necesi#!#es p

p!$ti$ #e l! ene$)*! p$oce#ente #el sol.!$! 7e n! inst!l!ci,n sol!$ foto1olt!ic! fncione co$$ect!"e

n! ele1!#! =!%ili#!# #e s"inist$o y #$!%ili#!# tiene 7e est!$ po$ n con+nto #e co!-onn$" ,'"ico"? -laca" )o$o#r%ulador ,a$r&a" l2c$rica" in#r"or

A#e"'s #e estos s%siste"!s- l!s inst!l!ciones foto1olt!ic!s inc

e7ip!"ientos co"o pe#en se$ el ca,ladoo los "i"$!a" d -rpo$ spesto- los l!n$o" d con"u!o #e l! ene$)*!dno!inado"t!"%i@n car%a".


13/48


14/48

Los s!$ios #e%en se$ conscientes #e l!s li"it!ciones 7e e6isten en l!s#isponi%ili#!#es #e ene$)*!. La nr%&a di"-oni,l no " ili!i$ada- po$ #e%e s!$se inneces!$i!"ente. !y 7e t$!t!$ #e cons"i$ en lo posi%le cocon los "o"entos #e "!yo$ insol!ci,n y se$ especi!l"ente ci#!#oso en l!"eno$ insol!ci,n- #esconect!n#o los cons"os c!n#o no se sen- a-lican!dida" d a(orro nr%2$ico- etc. o$ e+e"plo- no son $eco"en#!%le loc!lef!cto$es $esisti1os pl!nc3!s- c!fete$!s- etc.2

FCo!o " -roduc la lc$ricidad La" c2lula" lo" -anl" )o$o#ol$

C2lula" "olar"

Co"o se 3! in#ic!#o- se $e!li&! l! con#r"in d la nr%&a lu!&nica p$osol en ene$)*! el@ct$ic!. !$! ello se tili&!n nos #ispositi1os #eno"in!#ossol!$es- constiti#os po$ "!te$i!les se"icon#cto$es.

Cuando " 9-on una c2lula "olar a la lu@ dl "ol " (ac -o"i,l lacirculacin d lc$ron" la a-aricin d corrin$ l2c$ricaent$e l#e l! c@ll!.


15/48

El "!te$i!l "'s e"ple!#o es el "ilicio!onocri"$alino-olicri"$alino o a!or)o2- !n7e t!"%i@n e6isten"!te$i!les !lte$n!ti1os !l solicio. Unos son "'s %!$!tos #e

o%tene$ o $e7ie$en "enos "!te$i!l !n7e con "eno$e=cienci! #e con1e$si,n y ot$os po$ el cont$!$io !'" caro"pe$o #e !;or" /cincia".

Si #ar&a la ilu!inacin- l! corrin$#e l! c@ll! #ar&ap$opo$cion!l"ente- en t!nto 7e l! $n"in se "!ntieneca"i in#aria,le. Es #eci$- n! "is"! c@ll! p$opo$cion!1!lo$es #ife$entes #e potenci! !l 1!$i!$ l! intensi#!# #e

$!#i!ci,n 7e $eci%e. o$ este "oti1o- no$"!l"ente l!-o$ncia no!inal d la" c2lula" " !id n #a$io"H-ico*6-2- 7e es l! potenci! 7e pe#e p$opo$cion!$ l! c@ll!con n! intensi#!# #e $!#i!ci,n const!nte #e 1000 67!8 yn! te"pe$!t$! #e l! c@ll! #e 85 C.


16/48

Panl" )o$o#ol$'ico"

!$! o%tene$ potenci!s tili&!%les en !p!$!tos #e "e#i!n!potenci!- 3!y 7e unir un cir$o n!ro d c2lula" con l!=n!li#!# #e o%tene$ l! tensi,n y l! co$$iente $e7e$i#!s. A "o#o #e

e+e"plo- si se #ese! o%tene$ !'" $n"in 3!y 7e conect!$ 1!$i!sc2lula" n "ri. Conect!n#o /J #i"ensiones no$"!les- . c! ddi'!$ro2 se o%tienen 8 - tensi,n s=ciente p!$! 3!ce$ fncion!$e7ipos ! ;- inclso con il"in!ciones "c3o "eno$es #e 5


17/48

No$"!l"ente los -anl" tili&!#os est'n #ise(!#os p!$! $raco!,inacin con ,a$r&a" d $n"ion" !l$i-lo d 18 V y tie8 K0 c2lula"- !n7e lo "'s $&-ico " qu cun$n con 4. L! "

#el ",#lo pe#e 1!$i!$ ent$e 0.1 0.5 !8 y p$esent! #os ,orn" -o"i$i#a n%a$i#a2 y- ! 1eces- !l)n! in$r!dia -ara coloc!$ ld -ro$ccin. El co"po$t!"iento y l!s c!$!cte$*stic!s el@ct$ic!s #foto1olt!ico 1ienen #ete$"in!#os po$ l! cur#a $n"inHin$n"idad -anl.

A#e"'s #e 3!%l!$ #e l! potenci! pico #el ",#lo- es neces!$io ecie$tos p!$'"et$os #e #ic3! c$1! c!$!cte$*stic! con el =n #e e1!l!$

",#lo "e+o$ !#!pt!#o ! l! !plic!ci,n #e 7e se t$!te. Est!s c!$!cte$p!nel est'n #e=ni#!s p!$! n!s con#iciones est'n#!$ #e "e#i#!- #inn d$r!inada" -or l ni#l d irradiacin *1 6$!-ra$ura ;>C2 y l! di"$ri,ucin "-c$ral d la radiacin *A.. 1.5- 7e es l! can$idad d !a"a d air qu $in qu a$rarao d "ol2. En l! =)$! se "est$! l! c$1! #e c!$!cte$*stic!s #efoto1olt'ico.

Si se cor$ocircui$an lo" $r!inal" dl -anl


18/48

Si se cor$ocircui$an lo" $r!inal" dl -anl02- ! t$!1@s #el ci$cito ci$cl!$' n! intensi#!# #ecorrin$ !'9i!a Isc2 #eno"in!#! corrin$ dcor$ocircui$o.

Al #e+!$ los te$"in!les #el p!nel en circui$o a,ir$oI02- ent$e ellos !p!$ece n! $n"in !'9i!a oc2ll!"!#! $n"in d circui$o a,ir$o.

Si se conect! n! car%ael@ct$ic! !l p!nel- el pnto #et$!%!+o 1en#$' #ete$"in!#o po$ l! co$$iente I y l! tensi,n e6istentes en el ci$cito. Estos #alor" $ndr'n qu"r !nor" qu I"c Voc. L! potenci! 2 7e el p!nelent$e)! ! l! c!$)! est' #ete$"in!#! po$ P M V I. Estep$o#cto 3! si#o $ep$esent!#o po$ n! l*ne! en l! =)$!en fnci,n #e l! tensi,n 2. A s 1!lo$ "'s !lto se le#eno"in! -o$ncia !'9i!a *P!a9+ o- "'s

co"?n"ente- -o$ncia -ico. Los 1!lo$es #e l! co$$ientey tensi,n co$$espon#ientes ! este pnto se conocen-$especti1!"ente- co"o co$$iente en el pnto #e "'6i"!potenci! I-!a92 y tensi,n en el pnto #e "'6i"!potenci! V-!a62.


19/48

La corrin$ d cor$ocircui$o au!n$a con laradiacin -r!ancindo !'" o !no" con"$an$ l#ol$a;.

Es i"po$t!nte conoce$ este efecto y! 7e los 1!lo$es #el! $!#i!ci,n c!"%i!n ! lo l!$)o #e to#o el #*! en fnci,n dl'n%ulo dl Sol con l (ori@on$- po$ lo 7e es i"po$t!ntecoloc!$ !#ec!#!"ente los p!neles- e6istien#o l! posi%ili#!##e ca!,iar "u -o"icin a lo lar%o dl $i!-o- %iense)?n l! 3o$! #el #*! o l! est!ci,n #el !(o c!pt!ci,n conse)i"iento sol!$2. n !diod&a a -lno "ol "qui#aln$ a radiacin d 1000 7!8c!n#o el cilo"$' cu,ir$o- l! $!#i!ci,n !pen!s !lc!n&! los 100 67!.

Uno #e los ele"entos !6ili!$es i"po$t!ntes #e nsiste"! foto1olt!ico es l! est$ct$! 7e sopo$t! los

p!neles. Est! 3!%$' #e p$opo$cion!$ t!nto n %en !ncl!+e#e los "is"os- 3!ci@n#olos $esistentes ! l! !cci,n #e losele"entos !t"osf@$icos los !)entes !t"osf@$icos 1iento-ne1!#!s2 !fect!n ! l!s c!$)!s "ec'nic!s 7e 3!n #esopo$t!$ l!s est$ct$!s y ! los "!te$i!les 7e l!s co"ponen- co"o n! o$ient!ci,n y n 'n)lo #e inclin!ci,n i#,neosp!$! el "e+o$ !p$o1ec3!"iento #e l! $!#i!ci,n.


20/48

Ot$o !specto #e )$!n i"po$t!nci! #e c!$! ! l! coloc!ci,n #e los p!neles en scon $especto !l Sol- y! 7e es neces!$io tene$ en cent! l!s 1!$i!ciones 7e pposici,n #el Sol en el cielo ! lo l!$)o #el ciclo !n!l y l! inci#enci! 7e est!s 1tienen en l! c!nti#!# #e $!#i!ci,n sol!$ pest! ! #isposici,n #e los p!neles.

L! posici,n #e los p!neles est' %!s!#! en #os 'n)los #istintosB l! o$ient!ci,inclin!ci,n. L!

La orin$acin d lo" -anl" "r' "i!-r al Sur *n l (!i")rio "r la ?nic! posici,n #on#e !p$o1ec3!$e"os #e n "o#o "'s co"pleto ! l!(o l! $!#i!ci,n e"iti#! po$ el Sol. T!n s,lo en ci$cnst!nci!s especi!les o p#e so"%$!s c$e!#!s po$ ot$os o%+etos se po#$' 1!$i!$ #ic3! o$ient!ci,n 3!c

L! ene$)*! 7e- p$oce#ente #el Sol- c!pt! n p!nel- #epen#e fn#!"ent!l"

'n%ulo d inclinacin qu )or!a con la (ori@on$alel con#icion!nte es

#e inci#enci! #e los $!yos #el Sol so%$e los p!neles- sien#o "'6i"o p!$! npe$pen#icl!$- y $e#ci@n#ose ! "e#i#! 7e nos !le+!"os #e este 'n)lo2. inst!l!ci,n $e!l- este 'n%ulo -ud ado-$ar una o #aria" -o"icion" a a3o. Si %ien est! ?lti"! posi%ili#!# !"ent! l! ene$)*! $eci%i#! en to#o el pl! p$'ctic! lo "'s e=c!& es #e+!$lo en n! o #os posiciones- #epen#ien#o #etili&!ci,n y se)?n los #os tipos #e cons"o "'s e6ten#i#osB


21/48

En l!s !plic!ciones en l!s 7e el cons"o #e ene$)*! es $el!ti1!"en! lo l!$)o #el !(o e7ipos #e co"nic!ci,n- 1i1ien#!s 3!%it!#!s to#o s=ciente con una -o"icin. El 'n%ulo d inclinacin d lo" -anld alrddor d 0. La" posi%les p@$#i#!s #e ene$)*! #e$i1!#!s #e l! 'n)lo con $especto ! l! posici,n #el Sol se 1en co"pens!#!s con c!"ento #e l! $!#i!ci,n #isponi%le en los "eses #e 1e$!no.

En l!s !plic!ciones en l!s 7e el cons"o #eene$)*! es "!yo$ en los "eses #e 1e$!no $ie)o!)$*col!- 1i1ien#!s #e =n #e se"!n! o1!c!ciones2 pe#e se$ con1eniente consi#e$!$do" -o"icion"B n! posici,n #e in1ie$no con n'n%ulo d inclinacin d 0 y n! posici,n #e

1e$!no con n 'n%ulo d inclinacin d 15.Los #os c!"%ios #e posici,n- 7e es neces!$io

$e!li&!$ !n!l"ente- 3!n #e 3!ce$se ! =n!les #elos "eses #e "!$&o y septie"%$e$especti1!"ente.


22/48

Cmo se almacena la energa elctrica? Las bateras

En l!s inst!l!ciones foto1olt'ic!s lo 3!%it!l es tili&!$ n con+nto #e al!acnar l! ene$)*! el@ct$ic! )ene$!#! #$!nte la" (ora" d radiacin y poposte$io$"ente en "o"entos #e ,a;a o nula in"olacin. !y 7e #est!c!$ 7e l!

inst!l!ci,n )lo%!l #e elect$i=c!ci,n #epen#e- en )$!n "e#i#!- #e l! #el siste"! #esien#o po$ ello n ele"ento !l 7e 3!y 7e #!$ l! )$!n i"po$t!nci! 7e le co$$espon

De c!$! ! s e"pleo en inst!l!ciones #e elect$i=c!ci,n foto1olt!ic! es neces!$isi)ientes e6p$esionesB

Ca-acidad? E" la can$idad d lc$ricidad qu -ud o,$nr" !dian$tot!l #e n! %!te$*! inici!l"ente c!$)!#! !l "'6i"o. L! c!p!ci#!# #e n !c"l!#A!-rio"H(ora *A(2 p!$! n #ete$"in!#o tie"po #e #esc!$)! es #eci$- una ,aA( " ca-a@ d "u!ini"$rar 140 A n una (ora o 14 A n di@ (oras. !$!

foto1olt!icos es s!l r)rir" a $i!-o" d d"car%a d 100 (ora". T!"%i@n- !l i)!l 7e p!$! ",#los sol!$espe#e #e=ni$se el #ol$a; d circui

1olt!+e en c!$)!. L!s %!te$*!s tienen n #ol$a; no!inal qu "ul "r d 8 !n7e sie"p$e 1!$*e #$!nte los #istintos p$ocesos #e ope$!ci,n. Es i"po$t!ntec!$)!- #e=ni#o po$ l! tensi,n neces!$i! p!$! 1ence$ l! $esistenci! 7e opone el !cc!$)!#o.


23/48

Au$od"car%a? Es el p$oceso po$ el c!l el !c"l!#o$- "in "$ar n

#esc!$)!$se.

Pro)undidad d d"car%a? Es el 1!lo$- en t!nto po$ ciento- #e l! ene$)*! 7e #e n !c"l!#o$ plen!"ente c!$)!#o en n! #esc!$)!. Co!o ;!-lo "i ,a$r&a d 100 A( la "o!$!o" a una d"car%a d 80 A( "$o r--ro)undidad d d"car%a dl 80 Q. A p!$ti$ #e l! p$ofn#i#!# #e #escencont$!$nos con #esc!$)!s "u-r/cial"#e "enos #el ;0 P2 o -ro)unda"3

Subsistema de regulacin

!$! n fncion!"iento s!tisf!cto$io #e l! inst!l!ci,n en l! ni,n #e los p!nel! %!te$*! 3! #e inst!l!$se n siste"! #e $e)l!ci,n #e c!$)!. Este siste"

neces!$io- s!l1o en el c!so #e los p!neles !to$$e)l!#os.El $e)l!#o$ tiene co"o "isi,n fn#!"ent!l i!-dir qu la ,a$r&a con$in

nr%&a dl colc$or "olar una #@ qu (a alcan@ado "u car%a !'9i!a . O$e)l!#o$ es l! -r#ncin d la "o,rd"car%a con l /n d #i$ar qu9c"o la car%a d la ,a$r&a- sien#o @ste n fen,"eno 7e- co"o y! se 3!p$o1oc!$ n! sensi%le #is"inci,n en l! c!p!ci#!# #e c!$)! #e l! %!te$*! en sces


24/48

En el "e$c!#o e6isten #istintos tipos #e $e)l!#o$es con p$est!ciones "y co"ple+i#!# o el )$!#o #e so=stic!ci,n #e los $e)l!#o$es !"ent! ! "e#i#! 7t!"!(o )lo%!l #e l! inst!l!ci,n- e6istien#o n! $el!ci,n t!"%i@n ent$e l!s p$e!p!$!to y s p$ecio =n!l. Al)nos $e)l!#o$es inco$po$!n n! alar!a "onorap$e1i! ! l! #escone6i,n p!$! 7e el s!$io pe#! to"!$ "e#i#!s !#ec!#!

$e#cci,n #el cons"o.L!s c!$!cte$*stic!s el@ct$ic!s 7e #e=nen n $e)l!#o$ son s tensi,n

intensi#!# "'6i"! 7e es c!p!& #e #isip!$.

Cmo adaptar la energa de la batera a los equipos a conectar?

En este !p!$t!#o se 1! ! 3!ce$ $efe$enci! ! los con#r$idor" in#r"orcy! =n!li#!# es ada-$ar la" carac$r&"$ica" d la corrin$ )ene$!#! ! l! #eo p!$ci!l"ente po$ l!s !plic!ciones.

En #ete$"in!#!s !plic!ciones 7e t$!%!+!n en co$$iente contin! no " -coincidir la" $n"ion" -ro-orcionada" -or l acu!ulador con la "olici$adlo" l!n$o" d con"u!o.En estos c!sos l! "e+o$ solci,n es n con#r$idocon$inuaHcon$inua.

l


25/48

En ot$!s !plic!ciones l! tili&!ci,n inclyeele"entos 7e t$!%!+!n en co$$iente !lte$n!. esto

7e t!nto los p!neles co"o l!s %!te$*!s t$!%!+!n enco$$iente contin!- es neces!$i! l! p$esenci! #e nin#r"or qu $ran")or! la corrin$ con$inua nal$rna.

Un in1e$so$ 1iene c!$!cte$i&!#o p$incip!l"ente po$l! $n"in d n$rada- 7e se #e%e !#!pt!$ ! l! #el)ene$!#o$ l! -o$ncia !'9i!a 7e pe#e

p$opo$cion!$ y l! /cincia. Est! ?lti"! se #e=neco"o l! $el!ci,n ent$e l! potenci! el@ct$ic! 7e elin1e$so$ ent$e)! ! l! tili&!ci,n -o$ncia d "alida2y l! potenci! el@ct$ic! 7e e6t$!e #el )ene$!#o$-o$ncia d n$rada+.


26/48

El c!%le!#o- t!nto #el )ene$!#o$ co"o #e l! tili&!ci,n!tene$se ! l!s inst$cciones )ene$!les =+!#!s po$ el MinistIn#st$i!- Co"e$cio y T$is"o en el Re)l!"ento #e F!+! Tens

A#e"'s #el $e)l!#o$ e6isten ot$! se$ie #e ele"enp$otecci,n o #e ope$!ci,n el@ct$ic! )ene$!les cy! inco$po$!"c3os c!sos es "y neces!$i! o inclso i"p$escin#i%le. A#e ellos sonB

Inte$$pto$es #e #i1e$sos tipos.

$otecciones fsi%les y t@$"ic!s. In#ic!#o$es #e ni1el #e c!$)! #e %!te$*!s y #e co$$iente

ci$cito.

est!s ! tie$$!.


27/48

2.4. Cmo dimensionar la instalacin?

Un !#ec!#o #i"ension!#o #e l!s inst!l!ciones spone- !#e"'s- =!%ili#!# #e l!s "is"!s y s tili&!ci,n ! lo l!$)o #el tie"po- e1it!n#o inse$1i%les !l c!%o #e pocos !(os !l tili&!$se con =nes p!$! los c!les noconce%i#!s.

Co"o y! se 3! #ic3o- en el #i"ension!#o #e los siste"!s fotofn#!"ent!l conoce$ l! $!#i!ci,n inci#ente so%$e el siste"! y #etp$ecisi,n el cons"o. Co"o 7ie$! 7e estos #!tos son #if*ciles #e e6!ctit#- s$)en #istintos "@to#os !p$o6i"!#os 7e pe$"iten #ete$"int!"!(o neces!$io #e p!neles- en


28/48

!$! e6plic!$ #e n! fo$"!cl!$! los p!sos ! se)i$- 1!"os !

$e!li&!$ el c'lclo #e n!inst!l!ci,n confo$"e se e6plic!nlos #istintos !spectos 7e se#e%en consi#e$!$. Se t$!t! #ec!lcl!$ l! c!nti#!# #e p!nelesfoto1olt'icos 7e 3!y 7einst!l!$- y l! c!p!ci#!# #e l!

%!te$*! 7e #e%e conect!$se p!$!s!tisf!ce$ po$ co"pleto l!snecesi#!#es #e ene$)*! el@ct$ic!#e n! 1i1ien#! nif!"ili!$sit!#! en l! p$o1inci! #eZ!$!)o&!.


29/48

Evaluacin de la energa necesaria consumo de losequipos!

!$! l! esti"!ci,n #e l! ene$)*! cons"i#! po$ l! inst!l!ci,nse 3!%$'n #e e1!l!$- po$ sep!$!#o- l! !po$t!ci,n !l cons"o

tot!l #e los e7ipos #e co$$iente !lte$n! y contin!. A l! 3o$! #e$e!li&!$ est! esti"!ci,n #e%en tene$se en cent! l!s 1!$i!cionesest!cion!les- y! 7e l! inci#enci! #e #ete$"in!#!s !plic!cionesespeci!l"ente los %o"%eos #e !)!2 es "y i"po$t!nte f$ente !los cons"os en ot$os sos- po$ lo 7e #e%en c!lcl!$se loscons"os p!$! 1!$ios "eses #ife$entes. En el c!so #e 7e set$!te #e siste"!s #e elect$i=c!ci,n con cons"os i#@nticos ! lol!$)o #e to#o el !(o- %!st!$' con $e!li&!$ n! ?nic! esti"!ci,n.

= Con"u!o d lo" qui-o" n corrin$ con$inua *T1+

L! ene$)*! 7e l! !plic!ci,n consi#e$!#! necesit! cons"i$c!#! "es 1! ! #epen#e$- e6clsi1!"ente- #el tipo #e e7ipos 7eco"ponen l! c!$)!- !s* co"o el tie"po #e tili&!ci,n #e los"is"os.


30/48

Los #!tos neces!$ios 7e 3!%$'n #e conoce$se#e c!#! e7ipo se$'nB

L! -o$ncia $o!ada co!o la no"in!l #e los

e7ipos- y 7e !p!$ece en l!s c!$!cte$*stic!s #elos "is"os.

El n!ro d (ora" d )unciona!in$odiario.

Co"o o$ient!ci,n- se inclyen en el c!#$o#!tos so%$e el n?"e$o #e 3o$!s #e

fncion!"iento t*picos en inst!l!ci,nesfoto1olt'ic!s.

L! ene$)*! neces!$i! p!$! el cons"o #ele7ipo en cesti,n se$' el p$o#cto #el n?"e$o#e e7ipos i)!les po$ l! potenci! y po$ eln?"e$o #e 3o$!s #i!$i!s #e fncion!"iento.


31/48

= E#aluacin dl con"u!o !n"ual n corrin$ al$rna *T8+

Lo consi)n!#o co"o ele"entos )ene$!les en los p'$$!fos !nte$io$es es!plic!ci,n en el c!so #el cons"o #e los e7ipos #e co$$iente !lte$n!.

Spon)!"os 7e en el e+e"plo #e l! 1i1ien#! nif!"ili!$ en l! p$o1inci!7e$e"os conect!$ en el s!l,n n e7ipo #e il"in!ci,n en co$$iente conticon l'"p!$!s #e !lt! e=cienci!2 7e p$e1e"os pe#e est!$ fncion!n#o 4 Este e7ipo spon#$'- po$ t!nto- n cons"o #i!$io #e 40:4 J0


32/48

S"!n#o los cons"os #i!$ios #e to#os los e7ipos #e co$$iencontin! se tieneB

En c!nto ! los e7ipos #e co$$iente !lte$n! est'n n! l!1!#o$4>0< #e potenci! y 7e fncion! n! "e#i! #e 0-> 3o$!s !l #*!- lospone n cons"o #e ;;>


33/48

" Evaluacin del consumo total #t!

!$! l! e1!l!ci,n #el cons"o tot!l se tienen en cent! #os f! ar%n d "%uridad d ca-$acin *E,+? Co$$espon

p@$#i#!s en el c!%le!#o- p@$#i#!s en cone6iones- 1!$i!cioncons"os p$e1istos inici!l"ente- etc. En p$incipio pe#e estn > P p!$! l! "!yo$*! #e los c!sos.

E/cincia dl in#r"or *Ei+? E" la rlacin n$r la n" a-or$a al in1e$so$ y l! $e!l"ente #isponi%le p!$! el Co"o y! se "encion, en el c!p*tlo #e#ic!#o ! los ele"eco"ponen l! inst!l!ci,n- el in1e$so$ tiene n cons"

const!nte y n $en#i"iento 1!$i!%le en fnci,n #e l! c!$)!s"inist$e. En p$incipio- y s!l1o #ispone$ #e info$"!ciop$ecis!s- pe#e to"!$se co"o 1!lo$ "e#io el 8> P.

Los con"u!o" n con$inua *Gc2 se$'n- po$ t!nto- el p$o#ct+ E) / 100 por lo c!lcl!#o p!$! el con+nto #e los e7ipos #e cons


34/48

Los con"u!o" n corrin$ al$rna *Ga+se$'n el $eslt!#o #eope$!ci,n si)ienteB

El con"u!o diario $o$al *G$+ #e los e7ipos se$'?

En el c!so #e nest$o e+e"plo- consi#e$!n#o n "!$)en #e se)$c!pt!ci,n #el >P y n! e=cienci! #el in1e$so$ #el 8>P-

Consi#e$!n#o 7e es "y #if*cil 7e necesite"os ope$!$ to#os lo#e c.!. si"lt'ne!"ente- pe#e se$ $!&on!%le pens!$ en n in1e$sos


35/48

E#aluacin d la radiacin "olar di"-oni,l *Rd+

L! ene$)*! 7e c!pt! n p!nel sol!$ foto1olt'ico 1! ! #epen#e$climatologa #el l)!$ co"o #el 'n)lo #e inclinacin que el prespecto a los rayos sol!$es- co"o 3! si#o e6plic!#o !nte$iocontin!ci,n !p!$ecen los 1!lo$es "e#ios #e l! nr%&a rci,ida dd&a -or unidad d "u-r/ci corr"-ondin$" a la" -ro#incia" ara%on"a" p!$! los #istintos "eses #el !(o- spoinclin!ci,n #e los p!neles #e J0 )$!#os. Est! ene$)*! est' e6p$es!##e


36/48

De l!s #istint!s esti"!ciones #e cons"os co"p!$!#!s con l#isponi%le- se to"!$' el 1!lo$ "!yo$- 7e #eno"in!$e"os P!a9.

En el c!so #e nest$o e+e"plo- los cons"os son #e 8J


37/48

El f!cto$ 1.1 se aplica para compensar posi%les p&rdidas de%idas a errores en la

li"pie&! #e los p!neles- cone6iones- etc.

El n?"e$o #e p!neles se$'- entonces- el p$i"e$ n?"e$o ente$o "!yo$ 7e el 'p c!lc

f,$"l! !nte$io$.

Spon)!"os 7e 3e"os #eci#o coloc!$ p!neles #e 90


38/48

Pro)undidad d d"car%a !'9i!a *+B Co$$espon#e !l l*"ite #e7e pe#e !lc!n&!$ l! %!te$*!. !$! los c!sos "'s 3!%it!les #eelect$i=c!ci,n $$!l- pe#e to"!$se este 1!lo$ co"o #e n 0 P. L!e"ple!#!s en ot$o tipo #e siste"!s pe#en pe$"iti$ p$ofn#i#!#es#esc!$)! spe$io$es !l 90 P.

Tn"in d $ra,a;o d la in"$alacin *V+? El%ida n )uncin dcarac$r&"$ica" #e l! inst!l!ci,n- lo "'s s!l son tensiones #e ;el c!so #e inst!l!ciones #e elect$i=c!ci,n $$!l.

L! ca-acidad d acu!ulacin *+ n amperios%&ora '&!( scon la siguiente f,$"l!B

ol1ien#o ! nest$o e+e"plo- spon)!"os J #*!s #e !tono"*!- yinst!l!ci,n se! #e ; - y pe$"it!"os n! p$ofn#i#!# #e #esc!$)! #


39/48

o$ t!nto- co"o $es"en- se ten#$' el si)iente c!#$o p!$! l! Elect$n! i1ien#! en Z!$!)o&!


40/48


41/48


42/48

Co"$

E1i#ente"ente p!$! s!%e$ el coste #e=niti1o 3!%$*! 7e 3!%s"inist$!#o$es #e los #istintos #ispositi1os- pe$o p!$! #!$nos

!p$o6i"!ci,n son s=cientes los si)ientes #!tosBSpon)!"os 7e c!#! p!nel #e 90

40 e$os los p$e

$on#!$ los J e$osK


43/48

EJEPLO?

Elc$ri/cacin d un qui-o d ,o!,o n la -ro#incia d Tru

!$! !plic!ciones #e %o"%eo- #e%e tene$se en cent! 7e l! ene$)*! 3i#$'lic! #i!$i!$e7ie$e el %o"%eo #e n 1ol"en ! n! !lt$! 1iene #!#! po$ l! e6p$esi,nB

L! ene$)*! el@ct$ic! 7e es p$eciso p$opo$cion!$ !l "oto$- Eel$eslt!

Don#e f$icci,n$ep$esent! l!s p@$#i#!s po$ f$icci,n #el !)! en el siste"! #e t%e$*!s y$en#i"iento es l! e=cienci! ene$)@tic! #el con+nto "oto$%o"%!.

o$ t!nto- ! l! 3o$! #e #ise(!$ n siste"! #e %o"%eo es neces!$io p$est!$ !tenci,ene$)@ticos y ! !spectos 3i#$'licosB li"it!$ l!s p@$#i#!s #e f$icci,n- po$ e+e"plo. Espconsi#e$!ci,n "e$ece el 3ec3o #e 7e l! p$'ctic! tot!li#!# #e estos siste"!s inco$pocent$*f)!s- cy! e=cienci! es "y sensi%le ! l! !lt$! #e %o"%eo. En ot$!s p!l!%$!sopti"i&!#o p!$! t$!%!+!$ ! ;0 " pe#e $eslt!$ "y ine=ciente ! n! !lt$! #e 40 ".!plic!ci,n co$$ect!- el $!n)o #e !lt$!s $e!les #e t$!%!+o pe#e 1!$i!$ ! lo l!$)o #el tieconsecenci! #e l! #in'"ic! #el po&o o son#eo- 7e 3!ce 7e l! !lt$! !"ente o #is


44/48

Spon)!"os entonces 7e se t$!t! #e #ise(!$ l! inst!l!ci,n neces!$i! p!$! ele1!$ 0.000 lit$os #e !)! #es#e n! p$ofn#"et$os n po&o- po$ e+e"plo2 en n! loc!li#!# #e l! p$o1inci! #e Te$

L! ene$)*! #i!$i! $e7e$i#! es- !plic!n#o l! f,$"l! !ntes e6pes

Spon)!"os 7e el $en#i"iento #e l! %o"%! es #el > P y 7p@$#i#!s #el 0P. Se necesit!$' po$ t!nto s!c!$ #e los p!neles #i!$iene$)*! #e 1!lo$B

Esto es el cons"o #i!$io en co$$iente contin!2

No e6isten cons"os !#icion!les- po$ t!nto- to"!n#o n! "!$)en ##e c!pt!ci,n E%- #el > P-


45/48

Por lo que tomaremos 9 paneles. En los sistemas de bombeo puede prescbatera (y por tanto de regulador) ya que el agua se almacena en el un deps

hay sol se bombea tanta agua como se puede (sin que rebose el depsito

utiliando a medida que se necesite (riego! uso de boca o higi"nico! bebida pa

etc.)

Por supuesto! en los meses de mayor insolacin! estos paneles sern

bombear ms agua (adems suele coincidir con los periodos en que se nec

cantidad de agua)El coste econmico estimado! sin contar impuestos y el precio de estructuras

puede ci#rarse en$

%oste & 9 paneles ' * euros cada uno & .+,* euros


46/48

EJEPLO?

Elc$ri/cacin d un qui-o d $lco!unicacion" n

En posici,n #e espe$! cons"e ;


47/48

R!#i!ci,n #isponi%le en el "es peo$- ;->9 5 p!neles- !p$o6.

otenci! tot!l #e c!pt!ci,n ! inst!l!$B > : > />


48/48

Documents

Sesion 4_Sistemas de Suministro y Utilización II - 2015