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Dimensionamiento básico SFVIR
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Introducción: - Filosofía de operación - Componentes de un sistema - Recurso solar
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Tipos de Sistemas
Sistemas Autónomos Sistemas Interconectados
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Componentes y filosofía de operación
Paneles solares
Inversor
Medidor bidireccional
Red eléctrica (CFE)
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Módulos Solares
• Dispositivos que convierten la luz solar en energía eléctrica de CD.
Celda o célula solar Panel o módulo solar Arreglo solar
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Cajas combinadoras
Caja de conexiones y protecciones en CD donde se combinan dos o más arreglos de módulos.
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Cajas combinadoras
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Inversor
Dispositivo que convierte y acopla la energía de proveniente de los módulos solares, para su uso con la red eléctrica convencional.
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Tipos de inversores
Inversores centrales o de cadena
Micro-inversor
Un inversor para una o varias cadenas de módulos. Más baratos para sistemas de 4 o más módulos. Fáciles de mantener.
Un inversor por cada módulo solar. Sistemas modulares. Menos propensos a sombreados. Una falla en un inversor no saca de operación al sistema entero.
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Tipos de inversores
Inversores con transformador
Inversores sin transformador (TL)
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Tipos de inversores
Inversores con transformador.
• Cuentan con aislamiento galvánico.
• Permiten poner a tierra un polo del arreglo fotovoltaico.
• Tecnología antigua.
Inversores sin transformador (TL).
• No aprobados oficialmente por la G0100-04.
• Más baratos.
• Más eficientes.
• Mas ligeros.
• No es posible aterrizar eléctricamente el sistema fotovoltaico (sistema flotado).
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Punto de Acoplamiento Común (PAC)
Es el punto donde se interconecta el SFVI con la red eléctrica, ubicado normalmente en el tablero principal del inmueble o en el circuito mas cercano a la acometida eléctrica.
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Medidor Bidireccional
Es el dispositivo encargado de medir la energía intercambiada con la red eléctrica.
Mide tanto la energía consumida (importada), como la generada (exportada).
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Sistema de Monitoreo
• Casi todos los fabricantes de inversores ofrecen el monitoreo del sistema como accesorio.
• El sistema de monitoreo nos permite tener acceso a la información instantánea e histórica del sistema.
• Nos permite detectar de forma oportuna cualquier eventualidad que ocurra en el SFVI.
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Ejemplos de operación
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Cargas eléctricas de la casa
5kW
Paneles solares
Red eléctrica (CFE) Medidor bidireccional
Inversor 0 kW
5kW
=
Casos de operación
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Paneles solares
Red eléctrica (CFE) Medidor bidireccional
Inversor
Cargas eléctricas de la casa
5kW
1kW
4 kW
Casos de operación
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Paneles solares
Red eléctrica (CFE) Medidor bidireccional
Inversor
Cargas eléctricas de la casa
1kW
2 kW
Casos de operación 3 kW
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Paneles solares
Red eléctrica (CFE) Medidor bidireccional
Inversor
0 kW
Cargas eléctricas de la casa
0kW 0 kW
Casos de operación
=
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Radiación Solar
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Radiación solar
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Trayectoria Solar
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• Identifica el consumo eléctrico en el recibo de CFE • Dimensionamiento
- Por formula - Reglas practicas - Uso de herramienta en dimensionamiento
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Interpretación del recibo eléctrico
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Datos del cliente
Tarifa Fases
Monto del
recibo
RPU
Periodo de facturación
Consumo promedio
diario
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Energía consumida en el periodo
Consumo de periodos anteriores
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CONSUMO
MENSUAL
14 NOV 13 ENE 2012 667
13 ENE 14 MAR 2012 669
14 MAR 16 MAY 2012 698
16 MAY 13 JUL 2012 753
13 JUL 13 SEP 2012 882
13 SEP 14 NOV 2012 764
DEL AL
Consumo anual: 4,433 kWh
Consumo diario: 4,433 kWh / 365 = 12.15 kWh
Consumo bimestral: 4,433kWh / 6 = 739 kWh
Determinar el consumo del cliente
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Calcular el tamaño del sistema en kWp
sp
scM
h
FEP
Formula para potencia de Módulos
PM = Potencia de Módulos solares [kW]
Ec = Energía consumida por día [kWh/día].
Fs = Factor de seguridad o sobredimensionamiento típicamente 0-10% (1 a 1.1).
hp = Horas pico (insolación) [h]
ηs = Eficiencia del sistema (pérdidas) (0.8)
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Calcular el tamaño del sistema en kWp
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Paneles solares
Inversor
Medidor bidireccional
Red eléctrica (CFE)
Eficiencia global del sistema
87%
98.5%
97%
95%
Eficiencia global = 0.87 x 0.985 x 0.95 x 0.97 = 0.789 = 78.9%
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kWh
kWh
h
FEP
kWhE
F
hh
sp
scM
c
s
s
p
86.2)8.0)(3.5(
)1)(15.12(
15.12
1
8.0%80
3.5
Determinar el tamaño del sistema en kWp
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Cuantos módulos??
WkWPM 286086.2
De la lista de precios Conermex
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Considerando módulos Solarworld de 250W
44.11250/286086.2 WWkWPM
Se contemplaran 12 módulos de 250W para una potencia total de
sistema de 3kWp para cubrir un 100% del consumo
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Reglas prácticas
1panel = 1kWh/día: Cada panel de 250Wp genera
aproximadamente 1kWh/día.
1kWp = 10m2: Cada kWp (4 pz.) de paneles solares
ocupa aproximadamente 10m2 de superficie.
80% es a 95%: Típicamente, el tamaño óptimo de
un SFVI-PE es de el 80% del consumo total del
cliente. Este sistema usualmente ahorra el 95% del
monto del recibo.
600 kWh bimestrales o más: Los clientes más viables
gastan más de 600 kWh bimestrales.
1 peso ≈ 1 Wp: Para clientes del centro del país, el
100% de la generación coincide aproximadamente con el monto del recibo.