La energía solar no es una energía alternativa: es la energía.
Hermann Scheer

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Tema: cálculo del número de paneles solares

  1. #1
    Sara83 está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado cálculo del número de paneles solares

    Hola de nuevo, sigo con mi proyecto sobre una instalación mixta eólica-solar fotovoltaica. Y tenía una GRAN duda, he estado mirando por libros como se realizan los cálculos para obtener el número de paneles solares necesarios en mi instalación, y la verdad que me sorprende que me salgan tantísimos, alrededor de 473 módulos.

    Tengo un consumo de 318.440,6wh/día, una radiación total anual en la zona de 19.375kJ/m2, una tensión nominal de los paneles de 24V y una potencia nominal de 190W, y la intensidad que saca es de 5,2A.

    Y con todos esos datos me sale esa cantidad tan animal.

    Alguien sabe alguna forma de realizar los cálculos de forma sencilla, o por lo menos que salga una cosa coherente.

    Gracias.

  2. #2
    sunfun está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado

    hola sara83,

    entiendo que es una instalación aislada por lo que este post debiera ir en otro apartado.

    no he hecho los calculos pero así a ojimetro me parece un consumo bastante grande, por lo que pueden salir muchos módulos.

    ¿que estás dimensionando para ese consumo?

    te cuento como lo haría yo (que no soy un gran experto) de una manera fácil (método del mes peor).

    1. Ver consumos teniendo en cuenta eficiencia del inversor y el margen de seguridad de captación.
    2. Ver radiación incidente con la inclinación de paneles.
    3. Usar el mes de peor radiación para asegurarnos que tendremos suficiente radiación a lo largo del año.
    4. Ver la relación entre consumos y radiación, que será la potencia a instalar.
    5. Calcular el nº de paneles según la potencia de estos (metiendole un factor de seguridad del 10%).

    espero que te sirva.

  3. #3
    Sara83 está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado

    Hola, bueno, en principio no es una instalación aislada, va a estar conectada a red, pero lo que he querido es dar servicio a la mayoría de la demanda energética del edifcio. Por eso me sale tanto consumo (318.440,6wh/día), porque el número de luminarias del edificio es muy elevado y van a estar casi durante 24 horas conectadas.

    Yo he realizado lo siguiente:

    1. El consumo total de todo el edificio mediante el cálculo de la potencia y las horas de uso de cada equipo, obteniendo así un total de 318.440,6wh/día.
    2. He tenido en cuenta la radiación total anual para el ángulo de orientación de los paneles. 19.375kJ/m2

    He pasado mis wh/día a Ah/día --> 318.440,6/24V= 13.268,36 Ah/día
    He pasado la radición en kJ a langreys (como explicaba en un libro, para luego pasarlo a h.p.s) --> 19.375kJ/m2*0,024= 465 lang.
    He pasado de lang a h.p.s --> 465 lang*0,0116= 5,39 h.p.s

    Y ahora si tengo mi panel con una Imax=5,2A --> 5,39 h.p.s*5,2= 28,03 Ah/día --> esto es lo que me sacará mi panel

    por lo tanto para saber el número de paneles en paralelo divido mi consumo en Ah/día, por lo que me ofrece mi panel --> 13.268,36/28,03= 473,36 = 474 paneles solares en paralelo

    Esto es lo que he visto ya en varios libros, luego realizan el cálculo del número de paneles en serie y por último lo suman y obtienen el número total.

    No se si todos los cálculos son correctos, me fio de los libros, pero me sale muchíiiisimos paneles.

    Gracias.

  4. #4
    welsungo está desconectado Miembro del foro
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    Sara,
    Solo un apunte rápido, no he profundizado en tus cálculos pero sí que piensa un detalle.
    Un edificio tipo de 16 viviendas puede tener una previsión de potencia según el RBT de unos 80 / 90 kW considerando servicios comunes (ascensor y demás). 473 módulos de 200 watios representan una potencia de 94,6 kWp...
    Por otro lado, hablas de paneles de 24 voltios, de paneles en paralelo ( 473 paneles en paralelo te producirán una intensidad tremenda e inviable!!!!) que son conceptos que no puedes aplicar en este caso.
    Si buscas una instalación de conexión a red que produzca el equivalente a lo que se consume en el edificio tienes que plantearlo no con la base teórica de aislada, sino como una instalación de conexión a red de una potencia determinada.
    Es más, es buen criterio técnico y comercial el compensar lo que se consume con lo que se genera, incluso tendrás que tener en cuenta que la energía consumida es a un precio cinco veces inferior que la generada por lo que, a grandes rasgos, la instalación de conexión a red puede ser la quinta parte de lo que en un principio considerabas.

    Otro detalle. Dices que el consumo es de 116.000 kWh/año (320 * 365), una instalación de 94,6 kWp te puede producir anualmente 115.000 kWh o sea que más o menos similar a los consumos que has indicado.

    Confío haberme explicado bien.
    "Espantoso temor infundirá al osado y con presteza huirá el cobarde de la roca de Brunilda. Sólo obtendrá esta novia quien sea más libre que yo, que soy un dios." Richard Wagner, Die Walküre. (Der Ring des Nibelungen).

  5. #5
    Sara83 está desconectado Miembro del foro
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    Hola.

    Estoy un poco liada y no se muy bien por donde empezar, tengo demasiadas cosas que tener en cuenta, en principio y supongo que una de las cosas más importantes es el tamaño de la cubierta donde va a ir instalados los paneles, la mia es de 314m2, y cada panel tiene las siguientes dimensiones 1593*790*50mm. Así que supongo que tal vez lo mejor sea empezar por ver cuantos paneles me cogen en la cubierta.

    Si mis paneles ocupan 1,26m2 y tengo 314m2, me caben unos 249 paneles (sin tener en cuenta la distancia entre ellos), que ya la tengo calcula y es de 4,8m (entre filas).

    Supongo que si tengo en cuenta primero el tema del espacio y luego a partir de saber el número de paneles, calculo los wh/día que voy a obtener de todos, así podré saber la demanda de energía que puedo cubrir.

    Espero haberme explicado bien y que así pueda ser más fácil, si no es así por fvor ayuda!!!!

    Gracias.

  6. #6
    sunfun está desconectado Miembro del foro
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    lo puedes plantear de muchas maneras.

    una muy importante es la ultima que has dicho, ver cuanto te cabe y si eso cubre la demanda que habrá.
    criterio energético: cubrir la demanda con la generación.
    criterio económico: cubrir los gastos con los ingresos (como apuntaba welsungo).

    sin hacer calculos te diré que los paneles en principio los pones verticales inclinados y con separación entre filas así que no te van a caber tantos.

    siendo conservador se puede calcular unos 20 m2 por kW (pueden ser menos pero vamos a la peor de las situaciones), esto te daría unos 15-16 kW. Suponiendo 10 m2 te daría el doble, es decir unos 30 kW.

    viendo que no te caben los 100 kW que necesitas aproximadamente te recomiendo usar el criterio económico. es decir que la instalación que diseñas cubrirá el gasto del consumo energético.

  7. #7
    Sara83 está desconectado Miembro del foro
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    Gracias de nuevo.

    He realizado algunos cálculos y me caben en torno a unos 60 módulos en la cubierta o 48 (en el peor caso de ponerlos sujetos con patas de 20cm más o menos). Teniendo en cuenta la distancia que tienes que tener entre cada fila y la inclinación me sale aproximadamente eso, unos 11,4kW de los 60 módulos.

    Así que he decidido olvidarme de cubrir la demanda energética total del edificio y centrarme en ocupar el espacio lo mejor posible para poder así producir más y venderlo.

    Es difícil olvidarse de cubrir toda la demanda energética, pero conforme está la legislación con cubrir una cierta parte de tu demanda energética ya saldrías ganando.

    La duda siguiente que me ha surgido es como conectar los paneles, supongo que de forma serie-paralelo, como he leido para obtener así a la salida la tensión e intensidad que se desea. Esta es la mejor forma?

  8. #8
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    Sara,

    Sólo unos comentarios rápidos de paso:

    1) Si estás conectada a la red, no tienes que razonar en términos de comparación consumo/producción.

    2) La mini eólica tenía mucho sentido en el pasado, en particular en las instalaciones aisladas, pero hoy en día, por un montón de razones que no tengo tiempo de explicar aquí, ya no tiene mucho sentido, y es mucho más ventajoso instalar sólo paneles solares.

    Un abrazo solar.

  9. #9
    Avatar de Azazel
    Azazel está desconectado Miembro del foro
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    Cita Iniciado por Sara83 Ver mensaje
    La duda siguiente que me ha surgido es como conectar los paneles, supongo que de forma serie-paralelo, como he leido para obtener así a la salida la tensión e intensidad que se desea. Esta es la mejor forma?
    Sobre este tema encontrarás fácilmente varios posts en el foro, pero sí, se trata de conociendo el panel utilizado, la ubicación y orientación, y los rangos recomendados de tensión y corriente del inversor, calcular el número de paneles en serie y el número de series.

    Por otro lado decirte que si se trata de un PFC podrías optar por paneles de eficiencia mayor.

    Un saludo.

  10. #10
    Sara83 está desconectado Miembro del foro
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    Cita Iniciado por SolarJonathan Ver mensaje

    2) La mini eólica tenía mucho sentido en el pasado, en particular en las instalaciones aisladas, pero hoy en día, por un montón de razones que no tengo tiempo de explicar aquí, ya no tiene mucho sentido, y es mucho más ventajoso instalar sólo paneles solares.
    Aunque no tenga mucho sentido tengo que hacerlo ya que se trata de un proyecto final de carrera y tengo que hacerlo SI o SI, es un rollo, pero me toca hacerlo.

    Gracias.

  11. #11
    Sara83 está desconectado Miembro del foro
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    Cita Iniciado por Azazel Ver mensaje
    Por otro lado decirte que si se trata de un PFC podrías optar por paneles de eficiencia mayor.
    He utilizado paneles de la marca BP, porque son los que ya se han utilizado otras veces en edificios de la universidad, yo he elegido el BP7190, que es el que más potencia me da con casi las misma prestaciones. Tiene una tensión de 24V.

    El problema es saber cuales son los rangos recomendados de tensión y corriente del inversor.

    Al ser teleco no puedo realizar todo el dimensionamiento de la instalación ya que eso es tarea de los industriales, así que debo de calcular el número de paneles de una forma fácil y sin meterme mucho en el tema de la instalación.

  12. #12
    Avatar de Azazel
    Azazel está desconectado Miembro del foro
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    Cita Iniciado por Sara83 Ver mensaje
    Al ser teleco no puedo realizar todo el dimensionamiento de la instalación ya que eso es tarea de los industriales, así que debo de calcular el número de paneles de una forma fácil y sin meterme mucho en el tema de la instalación.
    Si leyeran esto los que en algún post reclamaban como propia la fotovoltaica siendo de teleco se mosquearían un poco...jeje

    Dimensionar el número de paneles, y las series y paralelos es sencillo, es cuestión de sumar tensiones e intensidades, pese a ser teleco creo que eso lo deberías dejar bien detallado (como buena ingeniera ). Si luego el tema de dimensionado de cableados y protecciones no has de hacerlo, ahí ya no me meto, pero coméntalo con tu tutor ya que mucho trabajo no te va a llevar y serían unos puntillos extras.

    Si al final decides hacerlo ya te echaremos un cable.

  13. #13
    Sara83 está desconectado Miembro del foro
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    Jaja, cada uno debe tener claro lo que puede o no hacer. Desde que empecé con el proyecto me dijeron que nada de dimensionar toda la instalación, nada de cableado, inversores ni nada de eso. Está claro que si tengo que calcular el número de paneles tanto en serie como en paralelo que voy a necesitar y es eso lo que me trae por el camindo de la amargura.

    Ahora tengo decidido que con la cubierta que tengo de 314m2, puedo colocar unas 5 filas de 12 módulos cada una (60 módulos totales), calculando las distancias que van a tener y todo eso. Por lo que tengo un total de 11,4kW, ya que cada panel es de 190W.

    La siguiente duda es como conectar los paneles, su tensión es de 24V y la intensidad de 5,2A. Tendría que realizar cálulos para que colocándolos en serie y paralelo me dieran la tensión e intensidad de salida deseada no?

    El otro problema es que no se que tensión de salida e intensidad poner a la salida, cual es la normal que debe llevar un edificio y todo eso. Y ya lo del derivador es otra cosa que aún ni he tocado.

    Gracias.

  14. #14
    Avatar de Azazel
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    Ahora estás dimensionando una instalación conectada a red por lo que lo primero es olvidarse del edificio y de sus consumos y demás.

    Para determinar el número de módulos en serie y paralelo necesariamente has de meterte con el inversor, ya que éste te marca los valores óptimos de entrada.

    En tu caso, pudiendo instalar una potencia máxima de 11,4 kWp yo tiraría por un inversor trifásico de 10 kWn si no tienes sombras, si las hubiera puedes poner 3 de 3,3 kWn o similar.

  15. #15
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    Predeterminado Re: cálculo del número de paneles solares

    Cita Iniciado por Azazel Ver mensaje
    ....Para determinar el número de módulos en serie y paralelo necesariamente has de meterte con el inversor, ya que éste te marca los valores óptimos de entrada.

    En tu caso, pudiendo instalar una potencia máxima de 11,4 kWp yo tiraría por un inversor trifásico de 10 kWn si no tienes sombras, si las hubiera puedes poner 3 de 3,3 kWn o similar...

    Aún estoy metida en el cálculo de las sombras, he variado el ángulo de inclinación como me habeis aconsejado por aquí y ahora puede que el número de paneles varíe. En cuanto lo tenga espero que me echeis una mano con el tema del inversor que no controlo nada.

    Gracias.


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