DIMENSIONADO CAMPO FOTOVOLTAICO

Para el diseño del generador fotovoltaico, necesitamos conocer una serie de datos que se enumeran a continuación:

• Energía real diaria (ver post)
• Voltaje del sistema elegido
• Mes más desfavorable según consumos (se detalla mas adelante)
• Inclinación y orientación (ver post)
• Horas Sol Pico, orientación e inclinación elegidas (ver post)
• Temperatura media mensual máxima diurna.
• Ratio aprovechamiento del regulador

Energía real diaria

Se trata de la energía que es necesario generar, incluyendo las pérdidas (performance ratio) de todo el sistema (cableado, bateria, conversión DC/AC, etc.....).

 

Voltaje del sistema

Se trata del voltaje de configuración de todo el sistema (módulos, regulador, baterías, inversor, ..). Esto definirá el voltaje mínimo que deberán tener la serie o series de módulos, y el voltaje máximo que será limitado por la capacidad del regulador.

De su elección dependerán las características del generador fotovoltaico. También de las pérdidas y capacidad de almacenamiento, entre otras (a menor voltaje mayores pérdidas).

Los tipos de voltaje más estandarizados son los de 12, 24 y 48 Voltios CC, aunque existen otros voltajes, (36, 72, …), pero los mencionados ocupan, sin duda, la inmensa mayoría de los sistemas instalados, y es donde hay mayor oferta de material a nivel mundial.

Mes más desfavorable según consumos

Se trata de identificar el més mas desfavorable, según el uso que se le da a la instalación, para determinar las Horas Sol Pico (HSP), así como la inclinación más adecuada dependiendo de estas premisas.

En nuestro caso, identificamos el més más desfavorable como el resultado de dividir la energía media diaria mensual por las Horas Sol Pico (HSP) dia (media mensual).

 

Como se observa, en el ejemplo, el més de julio sería el més más desfavorable, pues se necesita más energía, aún contando con más radiación solar por día.

Inclinación y orientación

 

Dependiendo de la inclinación y orientación, se obtendrá unas HSP determinadas que condicionarán la potencia total del campo fotovoltaico.

 

Temperatura media mensual máxima diurna.

Este dato no es absolutamente necesario, pero nosotros lo utilizamos para corregir la potencia nominal del módulo en función de las temperaturas de operación (diurnas), utilizando el coeficiente de temperatura de potencia del módulo.

Ratio de aprovechamiento del regulador.

Las necesidades de potencia fotovoltaica, también dependen directamente de la eficiencia del regulador de carga. Un regulador del tipo MPPT, con eficiencias del 98-99 %, en algunos casos puede hacer que se precise de uno o varios módulos de menos (dependiendo de la dimensión del sistema) que si utilizásemos un regulador convencional del tipo PWM con eficiencias entre el 75-80 %.

Siguiendo con el ejemplo, con todos estos datos tendríamos el siguiente cuadro:

Como se puede observar, y en base al regulador elegido (ver siguiente post), necesitamos una potencia pico de 708, 74 Wp, para una inclinación de 20 º y una desviación de la orientación de 10º hacia el este. Además contando con 5,71 HSP para el mes de Julio en la ciudad de Guadalajara (Mexico).

Con estos datos podemos elegir el módulo que mejor se nos adapte o el que esté más disponible en nuestra zona de trabajo.

Para este caso elegimos un Axitec de 230 wp, que con una configuración de 4 módulos fotovoltaicos en paralelo, cubrimos las necesidades de energía diarias en un 130%.

Y con esto quedaría diseñado nuestro campo fotovoltaico.