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Diseño de SFV Autónomo
Diseño de SFV Autónomo
Diseño de SFV Autónomo
TEMA:
DISEÑO DE SFV AUTÓNOMO
PRESENTADO POR:
ARAPA YANA RONALD
DOCENTE:
RAMOS CUTIPA JOSE MANUEL
CURSO:
ENERGIAS RENOVABLES II
PUNO-PERÚ
2023
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 3
2. MARCO TEÓRICO...................................................................................................... 4
5. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 12
1. INTRODUCCIÓN
El Sol, fuente de vida y origen de las demás formas de energía que el ser humano ha utilizado
desde los albores de la historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades si aprendemos cómo
aprovechar de forma racional la luz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado
en el cielo desde hace unos cinco mil millones de años, y se calcula que principalmente si se
llegado ni a la mitad de su existencia. Durante el presente año, el Sol arrojará sobre la Tierra
cuatro mil veces más energías que la que vamos a consumir. Le energía que el sol irradia sobre
nuestro es de alrededor de 1366 W/m^2, de la cual en la actualidad utilizamos una parte mínima.
Por este motivo es que hemos decidido realizar este trabajo. Un sistema fotovoltaico puede ser
la respuesta a la demanda energética de muchas personas, Con este proyecto buscamos poner
al alcance de cualquiera una herramienta para dimensionar un sistema fotovoltaico, este es uno
de los pasos que sin conocimientos en la materia no puede llevarse a cabo de manera manual.
Para poder llevar este proyecto a cabo, nos vamos a apoyar en la herramienta de Microsoft
Office Excel llamada Visual Basic. Visual Basic es una herramienta de desarrollo que permite
crear aplicaciones gráficas de forma rápida y muy sencilla. Básicamente se trata de crear
ventanas (formularios) y añadir sobre ellas los controles que queramos utilizar. Gracias a ella
programa no arrojara costos finales del sistema, ya que los componentes y la mano de obra
sistema.
2. MARCO TEÓRICO
emplazamiento de la instalación.
▪ Inclinación óptima del panel fotovoltaico para captar la máxima energía solar.
Irradiación G: energía solar por m2 durante un tiempo determinado (día, mes, año). Unidades
más frecuentes:
▪ Joule/m2 = W•s/m2
Estos datos para diversos lugares del mundo pueden consultarse en la web:
http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/RETScreen
Hay que entrar las coordenadas del lugar (latitud y longitud), que se pueden obtener por ejemplo
en:
http://www.world-gazetteer.com
Notar en los datos que siguen, las grandes diferencias de energía solar entre los distintos
La energía captada por un panel dependerá de su orientación respecto del sol. En general los
En hemisferio norte: hacia el sur en hemisferio sur: hacia el norte La orientación del panel
de computación que parten de los datos medidos de la irradiación global del lugar y del cálculo
Componente directa Id: parte de la energía que llega a un plano directamente de los
próximas.
Horas Pico Solar (HPS) = duración en horas de un día equivalente que con una
irradiación constante de 1 kW/m2 un panel proporcionara la misma energía total que el día
considerado.
kWh/m2, las HPS de este día tendría el mismo valor numérico que G.
Una vez elegida una inclinación del panel a la vista de la aplicación fotovoltaica concreta,
los datos de radiación se concretan en una tabla de valores medios diarios de HPS para los
AÑO ENER FEB MAR ABR MAY JUN JUL AG SET OCT NOB DIC
PROM.
M 9.0472 8.70607 8.018 7.2243 6.338 5.7732 5.892 6.7445 7.6458 8.585 9.026 -121
de diseño, hay infinitas soluciones. Y siempre es una solución de compromiso entre diversos
Un sistema autónomo debe generar energía eléctrica y acumularla en baterías para ser utilizada
Lo primero que debe estimar es cuanta energía va ser necesaria diariamente.). En un sistema
fotovoltaico, pueden existir cargas en corriente continua y en corriente alterna. Cada tipo de
Las baterías más utilizadas son las de Plomo-ácido de tipo abierto, aunque hay varias
tecnologías que pueden ser utilizadas. Para calcular el tamaño de nuestro banco de baterías
El número de días de autonomía es el número de días que el sistema puede continuar a pesar
de no tener las condiciones climáticas adecuadas (días nublados). En este caso, vamos usar 2
días de autonomía.
En el caso de las baterías usadas en SFV estas no pueden ser descargadas totalmente porque
se malogran. Descargas profundas sólo disminuyen el tiempo de vida de ellas. Por lo tanto, el
termino Pdmax es la máxima profundidad de descarga que haremos en nuestra batería. En este
Para obtener la capacidad del banco de baterías dividimos el valor de CB* por la tensión de
En este caso podríamos escoger una batería (o una asociación de baterías) con capacidad
mayor a 83 Ah.
Para saber la profundidad de descarga diaria (Pd) debemos saber cuánta energía vamos
extraer de la batería por día. Para eso dividimos el valor de la energía final necesaria (L) por la
Esos 20,8 Ah equivalen al 25% de nuestra capacidad de la batería, por lo tanto, Pd = 25%.
Ese valor nos permitirá saber cuánto tiempo puede durar nuestra batería si conocemos la
Por ejemplo, si nuestra batería tiene la misma curva de descarga mostrada y descargamos
ella diariamente el 25% de su capacidad. Esta nos duraría aproximadamente 4500 ciclos, es
decir unos 12 años. (Ojo, aquí hemos tomado una curva de batería industrial como imagen
ilustrativa, en verdad las baterías solares durante mucho menos que eso, entre 3 a 5 años
Ahora vamos dimensionar nuestro generador, para eso necesitamos usar la siguiente
relación:
El valor de (HSP) puede ser obtenido de los mapas solares ya presentados en nuestra página,
aunque lo ideal es usar el valor de irradiación sobre superficie inclinada (generalmente con un
valor igual a la latitud del lugar). En este caso asumiremos un valor de irradiación de 4 kWh/m2
❖ Cuarta parte: Dimensionamiento del controlador y del inversor Para proteger nuestras
Por el lado de las cargas tenemos: 2 lámparas de 12 W =24W y una de 15W lo que totaliza
una potencia total en CC de 39 W. Si dividimos ese valor por la tensión de trabajo obtendríamos
un valor de corriente de 3,25 A. Para la parte en alterna, tenemos un televisor de 24W que es
Con esos datos podemos elegir un controlador que trabaje a 12 V y soporte una corriente de
Si tenemos cargas en corriente alterna, vamos a necesitar además un inversor. Este debe tener
una tensión igual a la tensión de trabajo en alterna y una potencia que soporte la potencia total
de las cargas en corriente continua y la potencia pico que puede consumir un motor al momento
del arranque.
5. CONCLUSIONES
en lo que va del presente curso dedicados al desarrollo de una de las aplicaciones con más
futuro, y que más puede contribuir a cambiar el actual carácter, todavía marginal, de la energía