Aplicación Web : Cálculo de Instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas

Cálculo Básico de Instalaciones Solares
Fotovoltaicas Aisladas

Las instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas son aquellas que pueden generar Electricidad sin la necesidad de estar conectadas a la Red Eléctrica. Son de gran utilidad en lugares donde no se tiene acceso a la Red Eléctrica. Para asegurar el suministro cuando los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares no se encuentren generando electricidad, o esta disminuya debido a la Metereología adversa, deberemos instalar baterías de acumulación. Las baterías de acumulación nos garantizarán, durante el periodo de autonomía calculado, el suministro de Electricidad. La principal función de las baterías de acumulación es almacenar la energía sobrante, que no consumimos durante el periodo en que los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares reciben Radiación Solar y generan electricidad.

Las baterías de acumulación almacenan y suministran Electricidad debido a las diferentes reacciones químicas que tiene lugar en el interior de las mismas.

En los Sistemas Híbridos se introduce la posibilidad de incluir también la conexión de un Generador Diésel o Eólico, para que en caso de agotar las batería durante el periodo de autonomía calculado, podamos disponer de Electricidad. Los Generadores Diésel o Eólicos también se pueden utilizar en caso de puntas de consumo, o en caso que los Generadores Fotovoltaicos no reciban la suficiente Radiación Solar.

Las instalaciones Solares Fotovoltaicas para Autoconsumo son aquellas en las que se consume la Electricidad generada a través de los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares, y se utiliza la Red Eléctrica para inyectar los excedentes o para consumir Electricidad en caso de que la Generación propia no sea suficiente.

También podemos optar por no inyectar Electricidad a la Red y almacenar los excedentes de la Instalación Fotovoltaica en nuestras propias Baterías de Acumulación, en este caso solo utilizaríamos la Red Eléctrica para momentos puntuales o puntas de consumo. Otra opción sería inyectar a la Red Eléctrica solo cuando nuestros consumos estén garantizados y contemos con las baterías de acumulación 100% cargadas.

⚠️ Esta Aplicación se encuentra en continuo desarrollo, compruebe los resultados. Si observa algún error, le agradecería que me lo comunicara para poderlo subsanar:
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Energía Solar Fotovoltaica : Tipos de Instalaciones

INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS AISLADAS :

Las instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas son aquellas que pueden generar Electricidad sin la necesidad de estar conectadas a la Red Eléctrica. Son de gran utilidad en lugares donde no se tiene acceso a la Red Eléctrica. Para asegurar el suministro cuando los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares no se encuentren generando electricidad, o esta disminuya debido a la Metereología adversa, deberemos instalar baterías de acumulación. Las baterías de acumulación nos garantizarán, durante el periodo de autonomía calculado, el suministro de Electricidad. La principal función de las baterías de acumulación es almacenar la energía sobrante, que no consumimos durante el periodo en que los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares reciben Radiación Solar y generan electricidad.

Las baterías de acumulación almacenan y suministran Electricidad debido a las diferentes reacciones químicas que tiene lugar en el interior de las mismas.

En los Sistemas Híbridos se introduce la posibilidad de incluir también la conexión de un Generador Diésel o Eólico, para que en caso de agotar las batería durante el periodo de autonomía calculado, podamos disponer de Electricidad. Los Generadores Diésel o Eólicos también se pueden utilizar en caso de puntas de consumo, o en caso que los Generadores Fotovoltaicos no reciban la suficiente Radiación Solar.

INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS CONECTADAS A LA RED ELÉCTRICA :

Las instalaciones Solares Fotovoltaicas conectadas a la Red Eléctrica son aquellas en las que se vende toda la producción a las Compañías Eléctricas y se inyecta a la Red Eléctrica. La generación de Electricidad de estas instalaciones coincide con las horas de más demanda, ya que es durante el día cuando los Generadores Fotovoltaicos o Placas Solares reciben más Radiación Solar.

Los Inversores utilizados en este tipo de instalaciones deben garantizar que no se produzcan perturbaciones a la Red Eléctrica durante la Inyección de la Electridad generada.

Energía Solar Fotovoltaica : Temperatura óptima de funcionamiento de los Paneles Fotovoltaicos

☀🌡️ La temperatura óptima de funcionamiento de los paneles solares se encuentra entre los 20 y los 25 Grados Celsius. Si superamos las temperaturas antes mencionadas el rendimiento de las placas solares empieza a disminuir, esta disminución vendrá detallada en la ficha del Fabricante del Panel Solar.

💊 Los datos que facilitan los fabricantes están sacados de sus mediciones realizadas en condiciones de medición estándar (STC)

✔ 1000 W/m² de Irradiación

✔ 25º C de Temperatura de la Célula

✔ 1,5 AM de Distribución Espectral

✅ Para calcular las condiciones reales de operación debemos consultar en la ficha del fabricante las siguientes características técnicas.

✔ TONC. Temperatura de Operación de la Célula. Se trata de la temperatura real de las células solares una vez instaladas.

✔ Coeficiente de Temperatura de Potencia. Es el % de pérdida de potencia por cada grado que supere los 25º C. Normalmente suele estar entre -0,43 y -0,47 % ºC

✔ Coeficiente de Temperatura de Voc. Es el % de pérdida de tensión de circuito abierto por cada grado que supere los 25º C. Normalmente suele estar entre -0,33 y -0,34 % ºC

✔ Coeficiente de Temperatura de Vmp. Es el % de pérdida de tensión de máxima potencia por cada grado que supere los 25º C. Normalmente suele estar entre -0,36 y -0,39 % ºC

✅ La Temperatura de trabajo de la célula depende de la temperatura ambiente y de la irradiación, pudiéndose obtener con la siguiente fórmula :

☀🌡️ Tc = Ta + G. ( TONC -20 ) / 800

Tc = Temperatura de trabajo de la célula, en ºC

Ta = Temperatura ambiente, en ºC

G = Irradiancia, en W/m².

TONC = Temperatura de operación nominal de la célula, en ºC

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Energía Solar Fotovoltaica : Distancia mínima entre filas de Generadores

CALCULO DISTANCIA MÍNIMA

Los propios Generadores o Placas Solares pueden arrojar sombras sobre otros situados en otras filas o disposiciones. En esta aplicación web que he preparado podemos calcular la distancia mínima (d) o (d’) que debe existir entre dos filas, en función de los datos que tengamos disponibles para ello.

Las sombras sobre los Generadores o Paneles Solares tienen como resultado una disminución de la Intensidad de Corriente que generan, pudiendo llegar en algunos casos a anular su funcionamiento.

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Energía Solar Fotovoltaica : Radiación, Irradiancia e Irradiación

El sol es fuente de energía constante, gratuita y renovable. Parte de esta energía llega en forma de radiación electromagnética a la capa exterior de la atmósfera, y lo hace con una Irradiancia aproximada de 1367 W/m² ( Constante Solar ).

LA RADIACIÓN SOLAR :

Es la energía generada por el Sol, a través de reacciones nucleares de fusión, que alcanza la atmósfera terrestre en forma de radiación electromagnética. La Radiación Solar que recibe un Generador o Placa Solar es el resultado de la suma de las distintas Radiaciones existentes, pudiendo variar durante el día o la noche debido a las condiciones existentes en cada momento :

RADIACIÓN DIRECTA : Es la que incide directamente desde el Sol y puede disminuir debido a las nubes. Como veremos en próximos artículos puede producir sombras sobre Generadores o Placas Solares, deberemos estudiarlas para eleminarlas o en su defecto minimizar su aparición.

RADIACIÓN DIFUSA : Es la que se produce debido a la dispersión de los rayos cuando atraviesan la atmósfera. En días nublados puede llegar a valores superiores al 50 %

RADIACIÓN DE ALBEDO O REFLEJADA : Es la producida por la reflexión de la Radiación Solar en los diferentes objetos existentes en la corteza terrestre, su nivel dependerá de la capacidad de los objetos para reflejar la radiación.

Energía Solar Fotovoltaica : Orientación e Inclinación de los Generadores

En cada instalación solar fotovoltaica hay que estudiar como orientar los Generadores Fotovoltaicos y cual será su inclinación óptima para su montaje :

ORIENTACIÓN :

En España, al encontrarnos en el Hemisferio Norte, los Generadores o Placas Fotovoltaicas deberán orientarse hacia el Sur Geográfico. Por tanto el ángulo de acimut (α) debe ser de 0º, los valores positivos del acimut se orientan hacia el Oeste y los negativos se orientaran hacia el Este. Según algunos estudios, una desviación de ± 15º respecto a la orientación óptima disminuye muy poco la radiación solar captada.

Debido a que en España la Declinación Magnética, diferencia entre el sur geográfico y el sur magnético, varía entre 0,5º y el 3º podemos despreciarla a efectos de cálculos.

INCLINACIÓN :

La Radiación solar que reciben los Generadores o Placas Solares depende del ángulo que estos tengan respecto a la perpendicular de los rayos del Sol que inciden sobre ellos. Un dato muy importante a tener en cuenta para calcular la inclinación idónea es la Latitud (ɸ), esta mide el ángulo que existe entre un lugar del mundo y el Ecuador ( Medido sobre el Meridiano que pasa por el lugar ). Cuanto más al Norte de España nos encontremos, mayor será su latitud y por lo tanto los Generadores o Placas Solares deberán tener más inclinación.

Un dato importante a tener en cuenta también es que el ángulo de incidencia del Sol varía a lo largo del año. Llegado a este punto, debemos diferenciar entre Instalaciones Solares Fotovoltaicas conectadas a la Red e Instalaciones Solares Fotovoltaicas Aisladas.

Como tratar la madera de los palets antes de su reutilización.

La EcoInnvación se basa en la consecución del aumento del valor añadido de un producto o servicio, a través de la disminución del impacto ambiental producido por los mismos, por medio de su diferenciación y aportando mejoras respecto a los ya existentes. Cuando incorporamos factores medioambientales en la etapa de Diseño, aspectos e impactos ambientales de los productos o servicios a lo largo de su ciclo de vida, hablaremos de Eco-Diseño. Si por el contrario esta reducción se consigue mediante la utilización de una innovación tecnológica, en lo relativo a su impacto ambiental dentro de su proceso productivo, entonces hablaremos de Tecnología Limpia.

La integración de mejoras en la innovación y en el factor ambiental, nos puede permitir Ecoinnovar, creando valor en el producto y con ello avanzar hacia el desarrollo sostenible y la optimización del uso de los recursos naturales. Muchos de los productos que desechamos diariamente se pueden restaurar o aprovechar para otros usos, alargando de esta forma su ciclo de vida y reduciendo su impacto ambiental. Del mismo modo podemos utilizar componentes de los mismos como materia prima para la fabricación de otros nuevos.

Actualmente se reutilizan palets para realizar todo tipo de decoraciones y construir un variado abanico de objetos. Los palets, debido al uso al que van dirigidos, se construyen con madera poco tratada para abaratar costes. Presentan una superficie muy porosa que puede desarrollar todo tipo de hongos y bacterias, pensemos que el palet puede haber estado en diferentes países y lugares. Esto puede conllevar problemas de salubridad si no se trata adecuadamente. 

A nivel orientativo, estos serían los pasos a seguir para realizar un buen tratamiento previo a su reutilización : 

• Procederemos al lijado de su superficie para eliminar todo tipo de astillas, para evitar pincharnos o que se deterioren los materiales que en el futuro se encuentren en contacto con el mismo.
• Es muy importante revisar los clavos, deberemos revisar que no sobresalgan y que se encuentren en buen estado, para ello podemos utilizar la taladradora o radial con un disco de lija. Si existen clavos sueltos o en mal estado, los reemplazaremos por otros nuevos.
• Una vez retirado el polvo de los pasos anteriores, empezaremos por aplicar una imprimación al palet. Aplicaremos una primera imprimación de tapaporos, este producto tiene efectos fungicidas y levantará todas las astillas de la madera para que podamos conseguir un acabado más fino en lo sucesivo.
• Procederemos a lijar la superficie con una lija de grano fino o lana metálica, según el caso podemos aplicar una segunda mano de tapaporos con su correspondiente lijado posterior.
• Finalmente retiraremos el polvo con un paño húmedo que no deje pelusa.
• Ahora es el momento de elegir el tipo de acabado que queremos conseguir, acabado manteniendo el color de la madera, madera teñida o simplemente pintado con un color o efecto determinado.

Cada acabado conlleva un tipo de procedimiento a seguir, nada mejor que seguir las especificaciones del fabricante del producto elegido para conseguir un resultado satisfactorio. Ahora ya solo nos queda terminarlo y disfrutar de el ...

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