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UNAM Iluminación básica, Radio comunicación, señalización con Sistemas Fotovoltaicos Consideraciones y Dimensionamiento Básico. EXPOSITOR Aarón Sánchez Juárez Centro de Investigación en Energía, UNAM Apto. Postal 34 62580 Temixco, Morelos Tel: (01-55) 5622 9716; e-mail: [email protected] Sandia National Laboratories

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Page 1: UNAM Iluminación básica, Radio comunicación, señalización con Sistemas Fotovoltaicos Consideraciones y Dimensionamiento Básico. EXPOSITOR Aarón Sánchez

UNAM

Iluminación básica, Radio comunicación, señalización con Sistemas

Fotovoltaicos Consideraciones y Dimensionamiento Básico.

EXPOSITOR

Aarón Sánchez JuárezCentro de Investigación en Energía, UNAM

Apto. Postal 3462580 Temixco, Morelos

Tel: (01-55) 5622 9716; e-mail: [email protected]

Sandia National Laboratories

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CONSIDERACIONES GENERALES

Un sistema de iluminación es aquel que tiene como finalidad el proporcionar luz artificial en zonas o habitaciones obscuras, o cuando no se disponga de luz natural.

Generalmente, los sistemas de iluminación estan formados por un conjunto de elementos que, para generar luz, necesitan consumir energía.

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Actualmente, los sistemas de iluminación urbana se basan en elementos que consumen electricidad.

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En el campo, lo común es encontrar elementos que, para generar luz, queman combustibles basados en hidrocarburos, desde la tradicional vela de parafina o el “quinque”, hasta las modernas láparas de gas.

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Los elementos que generan luz son llamados fuentes luminosas. Las hay naturales y artificiales.

Las artificiales comunmente son conocidas como lámparas.

La fuente luminosa natural conocida por todos (los que pueden ver y/o sentir) es el SOL.

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La radiación electronmagnética solar tiene una porción entre los 0.38 m y los 0.76 m que es detectada por el ojo humano por lo que recibe el nombre del espectro visible.

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400 450 500 550 600 650 7000.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0S

ensi

bili

dad

espe

ctra

l rel

ativ

a

Longitud de onda (nm)

La mayor sensibilidad del ojo humano al espectro del visible está en la longitud de onda de 550 nm

Una fuente luminosa con una emisión alrededor de ese valor será más eficiente que aquella que emita en otra longitud de onda.

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CONCEPTOS Y UNIDADES COMÚNES EN ILUMINACIÓN.

Irradiancia: Es la potencia lumínica por unidad de área recibida en una superficie.Unidades: Watt/m2

Flujo luminoso: Es el flujo radiante captado por el ojo humano.Unidad: lumen (lm)

Intensidad luminosa: Es el flujo luminoso emitido por una fuente por unidad de ángulo sólido.Unidad: Candela

Iluminancia: Es el flujo luminoso por unidad de área.Unidad: Lux (lx)1 lx= 1 lm/m2

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CLASIFICACIÓN: Incandescentes, halógenas, de descarga y fluorescentes.

LÁMPARAS

INCANDESCENTES: Generan luz debido al calentamiento que sufre un filamento por donde fluye una corriente eléctrica. El filamento debe estar contenido en un bulbo que en algunos casos contiene un gas para generar mayor cantidad de luz.

GAS HALÓGENO: Funcionan igual que las incandescentes. La incorporación del gas halógeno propicia el aumento del tiempo de vida de la lámpara.

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FLUORESCENTES: Son una combinación entre las de filamento y las de descarga. Su principio de operación está en la fluorescencia de rayos ultravioleta en un material depositado sobre las paredes internas del bulbo que contiene al gas.

RENDIMIENTO LUMINOSO: Se define como el cociente entre el flujo luminoso entregado por la lámpara (lm) y la potencia eléctrica (W) absorbida por ella. Unidad lm/W

DESCARGA: Estan formadas por un bulbo que contiene una mezcla de gases y substancias metálicas.

Al fluir corriente eléctrica a través del gas, se produce la emisión de luz debido a la excitación de los átomos del gas.

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PROPIEDADES COLORIMÉTRICASDENOMINACIÓN TEMPERATURA DE

COLORTIPO DE LÁMPARA

Luz de día o blanco frío 5400 K – 6000 K Fluorescente o descargaBlanco o natural 3800 K – 4000 K Fluorescente o descarga

Blanco cálido 3000 K Fluorescente o descargaInterna o luz hogar 2700 K Fluorescente o Incandescente

CARACTERÍSTICAS DE LAS DIFERENTES LÁMPARASINCANDESCENTE HALÓGENA SODIO BAJA

PRESIÓNFLUORESCENTE

RENDIMIENTO(lm/w)

10-15 15-27 72-169 40-80

DISMINUCIÓN delFLUJO LUMINOSO

MEDIA BAJA BAJA MEDIA

TEIMPO DE VIDA 1,000 hrs 2,000 hrs 8,000 a 10,000 8,000 a 10,000TEMPERATURA DE

COLOR2700 K 3000 K No definida 2700 K a 6500 K

INDICE DEREPRODUCCIÓN

CROMÁTRICA

85 100 Nulo 60-95

PRECIO Bajo Medio Alto Medio

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CLASIFICACIÓN DE LUMINARIASTIPO DE ILUMINACIÓN PORCIÓN DISPONIBLE del FLUJO LUMINOSO EN

LA SUPERFICE A ILUMINARDirecta 90%

Semidirecta 60% al 90%Difusa 30% al 60%

Semiindirecta 10% al 30%Indirecta Menor del 10%

LUMINARIAS:Carcasa o cavidad que contiene a una o varias lámparas.Su función primordial es el proporcionar un medio mecánico de soporte de la lámpara y direccionar el flujo luminoso.

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VALORES DE ILUMINANCIA RECOMENDADOSPARA CASA-HABITACIÓN

ZONA A ILUMINAR ILUMINANCIAMÍNIMA

(lx)

ILUMINANCIARECOMENDADA

(lx)Vestíbulos, corredores 50 70

Escaleras 100 150Vestuarios, tocadores, lavabos 50 100

Cuartos de baño: Alumbrado general 50 100Cuartos de baño: Espejos (para el rostro) 200 500

Dormitorios: Alumbrado general 50 100Dormitorios: Camas y espejos 200 500

Cocinas 100 200Cuarto de niños 70 200

Cuarto de estar: Alumbrado general 70 200Cuarto de estar: Lectura intermitente 150 200Cuarto de estar: Lectura prolongada 300 500

Cuarto de costura 200 500Trabajo escolar 300 500

Banco de taller artesano 150 300

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CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Y DE FLUJO LUMINOSO DELÁMPARAS FLUORESCENTES

TIPO VOLTAJENOMINAL

(V)

POTENCIANOMINAL

(W)

POTENCIACONSUMO

FLUJOINICIAL

(lm)

EQUIVALENCIA(foco en W)

PL-9/1T 12 DC 9 1.0 A @ 12V 450 25PL-13/1T 12 DC 13 1.2 A @ 12V 750 60PL-18/1T 12 DC 18 1.8 @ 12v 1000 75PL-36/1T 12 DC 36 3.5 @ 12V 2300 100PL-9/2T 12 DC 9 12 W 500 40PL-10/4T 12 DC 10 13 W 550 40PL-13/4T 12 DC 13 16 W 800 60TUBO 15 12 DC 15 18 W 880 75TUBO 20 12 DC 20 1.6 @ 12V 1200 75TUBO 30 12 DC 30 35 W 2500 100

T CÍRCULO 12 DC 32 36 W 1900 100DL-11/4T 120 AC 11 12 600 40DL-20-4T 120 AC 20 23 1200 75

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PROBLEMA: Se tiene que iluminar una cas-habitación que tiene las

siguientes características:a) Dos recámaras de un área de 9 m2 cada una.b) Una sala de estar de 12 m2.c) Un comedor de 9 m2.d) Una cocina de 6 m2.e) Un baño de 3 m2.

Se pretende iluminar cada cuarto con luminarias semidirectas con una porción disponible del flujo luminoso del 80%. Determinar la (s) lámpara (s) adecuadas que proporcionen la iluminancia recomendada en cada cuarto-habitación.

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SOLUCIÓN:1. Multiplicar la iluminancia recomendada por el

área de la habitación. Esto proporciona el número de lúmenes requerido suponiendo flujo luminoso sin pérdidas.

2. Dado que las luminarias son semidirectas con una porción de flujo del 80% a la altura de la zona que es requerido, dividir el valor encontrado en paso 1 entre 0.8.

3. El valor encontrado en paso 2 proporciona el número de lúmenes que deberán de ser generados por la (s) lámpara (s).

4. Usando la Tabla de lámparas seleccionar aquella (s) cuyo flujo luminoso sea el requerido o cercano a éste.

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SISTEMAS FOTOVOLTAICO

Un sistema fotovoltaico es un conjunto de elementos que permiten obtener electricidad a un voltaje específico a partir de la energía luminosa del Sol.

CLASIFICACIÓN

Sistemas Autónomos

Sistemas de CD

Sistemas en CA

Acoplamiento DirectoA. c/Seguidor de potenciaA. c/IinversorA. c/Baterías/Controlador

A. c/Bat./Cont./Inversor

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Sistemas iteractivos con la red

FV/Baterías/Inversor/RedFV/Inversor/Red

Sistemas Híbridos

Fotovoltaico/MotogeneradorFotovoltaico/eolicoFotovoltaico/Eólico/Motogenerador

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ArregloFotovoltaico

Generación de Electricidad en CD

Sistema de Almacenamiento de Energía

Tableros de distribución de carga en Corriente Directa (CD)

Banco de Bateríascomúnmente 12 V

Controladorde Carga

SISTEMAS DE ILUMINACIÓN FV

Sol

CARGAS EN CORRIENTE DIRECTA

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ArregloFotovoltaico

Sol

Generación de Electricidad en CD

Sistema de Acondicionamiento de Energía

Banco de Baterías(Vn depende del Inversor)

Controladorde Carga

Tableros de distribución de carga en CA

Tableros de distribución de carga en CD

CARGAS EN CD Y CA

InversorCD/CA

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DIMENSIONAMIENTO FOTOVOLTAICO

Procedimiento a través del cual se determina la potencia pico óptima del arreglo FV que generará la energía necesaria para una aplicación específica en cierta localidad.

Así mismo, determinar la capacidad del sistema de almacenamiento de energía en base a los requerimientos de autonomía requeridos.

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GEOGRÁFICOSLocalización del sitio,Clima,Conocimiento del sitio,RECURSO SOLAR del

sitio

CONOCIMIENTOS NECESARIOS:

ENERGÉTICOSTipo de CargasTiempo de usoPotencia totalEnergía total

TECNOLÓGICOSTipo de módulosTipo de controladoresTipo de estructurasTipo de bateríasTipo de inversor

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CRITERIOS FUNDAMENTALES PARA EL DIMENSIONAMIENTO FV

ENERGÍA GENERADA AL DÍA

ENERGÍA ALMACENDADA

ENERGÍA TOTAL

CONSUMIDA POR DÍA

3 VECES LA ENERGÍA CONSUMIDA POR DÍA

CAÍDAS DE VOLTAJE EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

3% DEL VOLTAJE NOMINAL

SIMPLICIDAD EN EL DISEÑO

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DE DISEÑO...

BALANCE ENERGÉTICO

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UNIDADES Y TÉRMINOS COMÚNES

POTENCIA ELÉCTRICA (P): Producto del voltaje con la corrienteUnidad: Watt; Símbolo: W; equivalencia 1 W= 1Vx 1A

POTENCIA PICO (Pp): En un módulo FV es la potencia máxima generada bajo condiciones estándares de medición.

VOLTAJE NOMINAL (Vn): Es el voltaje de especificación comercial de una carga eléctrica, generador, bateria, etc.

ENERGÍA ELÉCTRICA (E): Es la potencia eléctrica consumida, generada ó almacenada en un intervalo de tiempo dado. E=Pxt Si el tiempo se mide en horas (h), la unidad para E es Watt-hora (W-h) en el periodo considerado

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Watt-hora (W-h) es la cantidad de energía producida o consumida por un equipo eléctrico. 1 kW-h= 1,000 W-h

Amper-hora (A-h) es la cantidad de energía consumida o prioducida por un equipo eléectrico a un voltaje nominal dado. 1.2 kW-h = 1,200 W-h = 100 A-h @ 12V

La energía cosumida o producida en un día puede expresarse de manera indistinta mediante las siguientes unidades:

INSOLACIÓN: Irradiancia acumulada en un tiempo dadoUnidad: W-h/m2

IRRADIANCIA: Potencia luminosa incidente en una unidad de área.Unidad: W/m2 Máximo valor Irr directa= 1,000 W/m2

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6 8 10 12 14 16 18-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100VERANO, DÍA DESPEJADO, LATITUD 15ºN

Global Directa Difusa

IRR

AD

IAN

CIA

(W

/m2 )

HORA DEL DÍA

ENERGÍA RECIBIDA EN UN CAPTADOR HORIZONTAL

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El concepto de horas-pico como una manera de trabajarla energía recibida en un captador

Horas de Sol Horas de Sol

8:00 12:00 16:00

1,000 W/ m 2

10:00 14:00

0.0 W/ m 2

HORAS-PICO

8 h-p 4 h-

p

6 8 10 12 14 16 180

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

IRR

AD

IAN

CIA

(

W/m

2 )

HORA DEL DÍA

6 8 10 12 14 16 180

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

IRR

AD

IAN

CIA

(

W/m

2 )

HORA DEL DÍA

Area bajo la curvaA= 8,000 W-h/m2

Area bajo la curvaA= 4,000 W-h/m2

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HORAS PICO HP: Energía disonible del Sol obtenidan por la integración de la irradiancia respecto del tiempo y expresado en horas de máxima irradiancia.

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Mapa de Insolación Solar Global Mapa de Insolación Solar Global diaria promedio anualdiaria promedio anual

Captador HorizontalCaptador Horizontal

Unidades Horas-PicoUnidades Horas-Pico

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RS(I)= RS(H)/cos (0.87L)

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Sistemas FotovoltaicosMódulos de Silicio monocristalino

Potencia luminosa: 100% AM1

Vm = 17.4 V

Im = 3.15 A

Temperatura módulo: 25ºC

Largo: 129.3 cm

Ancho: 32.9 cm

Espesor: 3.4 cm

No. Celdas: 36

Peso 5.5 kg

CARACTERÍSTICAS

MÓDULO SIEMENS SM55

Vca = 21.7 V

Icc = 3.45 A

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EL MÓDULO FOTOVOLTAICO

Características eléctricas bajo condiciones NTC

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MÉTODOS DE DIMENSIONAMIENTO

AMPER-HORA: Método sencillo aplicable para sistemas FV’s con voltajes nominales iguales o menores de 48 VCD.

Características: El método asigna a los módulos de 33 y 36 celdas un voltaje nominal de 12 V CD.

El voltaje nominal requerido por las cargas es obtenido al configurar módulos en serie.

La energía generada por el módulo (o un arreglo en serie hasta 48 V CD se obtiene de multiplicar Im bajo NTC con el Recurso Solar.

No se consideran variaciones de voltaje debido a la temperatura y a la irradiancia.

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EFECTO DE LA TEMPERATURA

En el voltaje: reducción de 2.2 mV/ºC/celdaEn la potencia: reducción del 0.35%/ºC

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ENERGÍA GENERADA POR MÓDULOSRECURSO SOLAR CONSIDERADO: Rs= 5 HORAS PICO = 5,000 W-h/m2

NTC: 25ºc, 1,000 W/m2

MÓDUL0 No. celdas Pp(W)

Vm(V)

Im(A)

Vn Eg

S-M55 36 53 17.4 3.4 12S-M75 33 48 15.9 3.02 12S-M65 30 43 14.5 2.95 12H-4810 36 48 17 2.8 12MSX-60 36 60 17.8 3.37 12MSX-53 36 53 17.8 3.0 12MSX-83 36 83 17.1 4.85 12

MSX-120 36 120 17.1 7.0 12S-PC4J 36 75 17 4.4 12

S-a-MSA-10 - 10 15 0.66 12US-a-328 - 32 16.5 1.94 12

KC-80 36 80 16.9 4.73 12

Método de amper-horaUNAM

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Conexiones Serie – Paralelo Módulos Fotovoltaicos

Conexión Paralelo

AUMENTO DE CORRIENTE

Tres módulos Conectados en paralelo

Diodo de bloqueo

Diodo de paso

Conexión Serie

AUMENTA EL VOLTAJE

Tres módulos Conectados en serie

9 amp12 V 12 V12 V

12 Volts

12 V

36 V

24 V

12 V

0 V

36 Volts

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WATTS-HORA: Método que se aplica cuando el voltaje nominal del sistema FV es grande.

Características: Recomendado para voltajes mayores o iguales de 120 V

DC. Es necesario establecer el Voltaje de Operación Vop, o el

rango de voltajes que la carga en CD requiere. El método asigna para el cálculo del No. de módulos

conectados en serie para dar el Vop de la carga en CD, el Vm del módulo bajo condiciones normales de operación NOCT.

Para módulos de 36 celdas, Vop15 V @ Tm=50ºC. Las pérdidas de energía deben ser conocidas

explicitamente para el caso de sistemas autónomos y/o híbridos.

Recomendado para sistemas iteractivos con la red.

UNAM

MÉTODO DE DIMENSIONAMINETO....

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U N A M

D I A G R A M A E S Q U E M A T I C O D E C O N E X I O N E N T R E M Ó D U L O S

E N S E R I E : L O S V O L T A J E S D E C A D A M O D U L O S E S U M A NE N P A R A L E L O : L A C O R R I E N T E D E C A D A M O D U L O S E S U M A N

+-

-

-

-

-

-

-

-

-

+ +

+++

+ + +

V = V 1 + V 2 + V 3 + V 4

I 1

I 2

I 3

D io d o s d e p a s o

-

-

-

+

+

+

V 1 V 2 V 3 V 4 I 1

I 1 + I 2

I 1 + I 2 + I 3

C O N E X I Ó N S E R I EC

ON

EX

ION

PA

RA

LE

LO

D io d o d e B lo q u e o

A R R E G L O : 4 M ó d u lo s e n S e r i e y 3 e s t r u c tu r a s d e é s t a s e n p a r a l e lo .N o m e n c la t u r a : 4 S x 3 P

INCREMENTANDO POTENCIA

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Potencia W-P Primavera Verano Otoño Invierno AnualTm = 48ºC 4.7 4.3 4 4.2 4.3 Recurso

50 199 182 170 178 18260 239 219 204 214 21975 299 274 255 267 27422 87 80 75 78 80

Energía Eléctrica generada por

Módulos Fotovoltaicos NOC

Sandia NationalLaboratories

UNAM

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Sonora Sn. Cristobal Tonalá UnidadesHrs - Pico 8 3.8 5.5 Al DíaPot. C/ Módulo 44 44 44 WattsEnergía 352 167.2 242 W - h

Arreglo FV 5 Módulos 220 220 220 WattsEnergía Total 1 760 836 1 210 W - h

Módulo FotovoltaicoIrradiancia : 1000 W/ m2; AM1.5;

Tm = 25ºC Pp = 55 W

Tm = 62ºC Pp = 44W

Maxima Generación por día (por año) = Rayos perpendiculares a los Módulos

Estimación de la energía generada por un arreglo Fotovoltaico NOCSandia National

Laboratories UNAM

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RUTA DE DIMENSIONAMIENTO

EL QUE..., EL PARA QUE..., y EL COMO...

1º: IDENTIFICACIÓN DE CARGAS ELÉCTRICAS Cargas en CD o en CA.

2º. ELABORAR UNA RELACIÓN DE CARGAS EN CD Y CARGAS EN CA.

3º. IDENTIFICACIÓN DEL VOLTAJE NOMINAL Y SU POTENCIA DE OPERACIÓN DE LAS CARGAS.

De preferencia, todas las cargas deben de operar al mismo Vn.

UNAM

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4º. IDENTIFICACIÓN DE LA POTENCIA NOMINAL Ó DE OPERACIÓN DE LAS CARGAS.

5º. ESTIMACIÓN DEL TIEMPO DE OPERACIÓN DE CADA CARGA.

6º. CÁLCULO DE LA ENERGÍA ESTIMADA (parcial y total).

RUTA DE DIMENSIONAMIENTOUNAM

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EJEMPLO: CUADRO DE CARGAS DE UN PROBLEMA HIPOTÉTICO

RELACIÓN DE CARGAS EN CD (o CA) A USAR Y SUSCARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

Tipo de Carga Vn(V)

Pn(W)

Ic(A)

Cant. PST

(W)Tiempo uso

diario(h)

Ec1(A-h)

Ec1(W-h)

Lámp. Flores. 12 20 1.6 5 100 4 32.0 400Lamp. PL 12 13 1.2 4 52 6 28.8 312Lamp.PL 12 18 1.8 4 72 2 14.4 144

Bomba Shur 12 70 4 1 70 4 16.0 280TV 12 50 4.5 1 50 4 18.0 200

TOTAL 344 109.2 1336

UNAM

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ELECCIÓN DEL VOLTAJE NOMINAL DEL SISTEMA FV

RECOMENDACIONES:a) Cargas únicamente en CD: Se elige como voltaje nominal del

sitema Vn(S) al Vn máximo de cualquier carga R.

Por lo cual: VnAFV= VnB= Vn(máximo) = Vn(S)

b) Cargas en CA: Las cargas en corriente alterna requieren de un inversor CD/CA. De aquí que el voltaje nominal del sistema Vn(S) estará definido por el voltaje nominal del inversor seleccionado.

Por lo que: VnAFV= VnB = VnI= Vn(S)

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CÁLCULO DEL TAMAÑO DEL ARREGLOCriterio amper-hora

No. de paneles en paralelo NP:Se calcula considerando el balance de energía y considerando las pérdidas de energía por el manejo y almacenamiento de ésta.

No. de módulos en serie= un panel NS= Vn(S)/12siendo 12 V el voltaje nominal del módulo

cBIcwp

sCP η.η.η.η.Im.H

.FEN

Ec es la energía total a consumir por las cargas.FS es el factor de sobredimensionamiento (5% al 10%).

Hp recurso solar disponible en horas-pico.

Im corriente del módulo en el punto máximo bajo NTC. es la eficiencia en el manejo de energía: cables (97%), controlador

(97%), inversor (95%), coulómbica en batería ( 95%).

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EJEMPLO: Consideremos el cuadro de cargas anterior, y se desea calcular cuantos módulos en serie y en paralelo se requieren para generar la energía requerida en una localidad que tiene:a) Un recurso solar promedio diario anual de 6,000 W-h/m2 al día.b) Un recurso solar mínimo promedio diario mensual de 3.5 HP

SoluciónDatos: Ec= 109.2 A-h @ 12VCD;

¿Cual es el Vn(S)?

¿Cual es el voltaje del banco de baterías?

Seleccionen módulo. ¿Cual es el voltaje nominal del módulo a usar?

¿Cuantos módulos se requieren en serie para dar Vn(S)?

¿Cual es el recurso de la localidad en HP

Calculen NP para (a) y para (b)

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CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO

La capacidad de un banco de baterías, CB, se dimensiona en función de la energía consumida diariamente por las cargas eléctricas y la autonomía requerida en el sistema.

En un sistema FV la autonomía del banco de baterías se define como el número de días que funcionarán las cargas eléctricas con cero insolación.

Unidad de medición: amper-hora @ Vn

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Baterias comerciales para sistemas FV

6 V

12 V

2 V

6 V

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Características eléctricas de un acumulador Pb-ácido

Vn= 12V; voltaje nominal Voc = 12.8V @ 100% carga; Voc= 11.4V @ 0% cargaVoc<11.0 V muerta

Voltaje máximo de carga VM= 15.2 VVoltaje mínimo de descarga Vm= 11.8 V @ 80% DOD

Eficiencia en el proceso carga/descarga: 92% al 98%.Eficiencia en voltaje de carga y descarga: 88%Eficiencia global: 84%

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CÁLCULO DE LA CAPACIDAD

.fu.Fi.VnEc.Au

BB C

Ec es la energía consumida expresada en W-h.

Au es la autonomía del sistema expresada en días.

VnB es el voltaje nominal del banco de baterías (igual al Vn(S)).

fu es el factor de uso de la batería, fu= 0.5 para placas delgadas y fu= 0.8 para placas gruesas.

Fi es el factor de incremento en la capacidad debido a una razón de descarga mas lenta,Fi=1.05 para placa delgada y Fi=1.35 para placa gruesa.

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UNAM Sistema de Almacenamiento de Energía

V Voltaje

I Corriente

R Resistencia (carga)

C Capacidad en AH

Una Batería

+

+

Vt = V1 = V2 = V3It = I1 + I2 + I3Ct = C1 + C2 + C3

Baterías conectadas en Paralelo

12V

12V

12V

12V

Baterías conectadas

en Serie

_+

_+

_+

+

-

Vt = 3V

It = I1= I2 = I3

Ct = C1 = C2= C3

12V12V 12V

36V

- + VR

I

12V

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Sistemas Fotovoltaicos con seguidor solar Horizontal

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Sistemas FotovoltaicosEstructuras para Paneles FV

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Sistemas Fotovoltaicos con seguidor solar

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Sistemas FotovoltaicosEstructuras para Paneles FV

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CONTROLADORES

Dispositivo electrónico cuya función es el de mantener el estado de carga adecuado en el banco de baterías.

Características:1. Evitar la sobrecarga.2. Evitar la descarga fuera de los rangos establecidos.

Puntos de Control:1. Desconexión de módulos FV: de 14.0 a 15.5 V.2. Voltaje de flotación: de 13.5 a 14.0 V3. Reconexión de módulos FV: de 12.8 a 13.4 V4. Desconexión de cargas por bajo voltaje: de 11.4 a 11.8 V5. Reconexión de cargas: de 13.2 a 13.8 V

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Sistemas FotovoltaicosControlador de carga

Controlador de carga - Medidor

para sistemas fotovoltaicos Modelo CMCX - 12/15/20

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Sistemas FotovoltaicosControladores de Carga Comerciales

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INVERSORES

Dispositivo electrónico que transforma la electricidad en Corriente Directa a Corriente Alterna.

La entrada de alimentación es con voltajes nominales desde 12, 24, 36, 48 hasta 120, 240 VCD.

La salida de la electricidad es de 120/240 VAC nominales con ondas tipo cuadrada, semisenoidal y senoidal pura con frecuencias de 50 o 60 Hz.

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Se especifican por la potencia nominal dada por el fabricante (desde 100 W hasta ...) y se seleccionan por la potencia necesaria para satisfacer la potencia de un conjunto de cargas.

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Sistemas FotovoltaicosInversores

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Sistemas FotovoltaicosCaracterísticas Fundamentales de un Inversor

1500 watts de potencia continua Señal de salida de onda modificada 94% de eficiencia pico Construido para cargar, 120 amperes, para baterías Capacida de 3500 watts en un instante User programmable setpoints Protección, automatica para bajo estado de carga de

baterias.

4000 watts de potencia continua baja distorción, Señal de salida de onda perfecta 94% de eficiencia pico Construido para cargar, 120 amperes, para baterías Conección automatica del generador User programmable setpoints Large, LCD digital meter

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BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

1. Lasneir F. And Ang T.G., “Photovoltaic Engineering Handbook”, IOP Publishing Ltd 1990, Edit by Adam Hilger, New York.

2. Strong S.T. and Scheller W.G., “The Solar Electric House”, Edit by Sustainability Press, 1993, Massachusetts.

3. Markvart T., “Solar Electricity”, second edition, Edit by John Wiley and Sons, 2000, New York.

4. New England Solar Electric Inc., “The Solar Electric Independent Home”, 4th Editio, 1998, Worthington, Ma.