Energía solar fotovoltaica

Instalaciones electrotécnicas. Células y paneles fotovoltaicos. Capas encapsulantes. Protecciones. Marco soporte. Contactos eléctricos. Diodos de protección. Especificaciones técnicas. Regulador. Baterias. Inversor. Emplazamiento. Reglamentación

  • Enviado por: SERIN
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 18 páginas

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INDICE:

  • Objeto del proyecto

  • Definición de los componentes de la instalación solar fotovoltaica

  • Emplazamiento

  • Reglamentación Industrial Aplicable

  • Terrenos y edificaciones

  • Electrodomésticos e instalaciones

  • Memoria medioambiental

  • Justificación de precios

  • Presupuesto

  • Documentos del proyecto

  • Conclusión

  • OBJETO DEL PROYECTO

  • El presente Proyecto tiene por objeto realizar los cálculos y estudios necesarios de las instalaciones proyectadas necesarias para iniciar el proceso productivo, definiendo las características técnicas y de seguridad de las mismas, a fin de obtener de los organismos competentes la necesaria autorización administrativa para su instalación y puesta en servicio.

    Con objeto de realizar una instalación eléctrica de energía solar fotovoltaica en una vivienda situada en *************************.

    La vivienda consta de 105 m2 repartidos en: 2 habitaciones, sala, cocina, WC, garaje, recibidor y cuarto destinado a resguardar los componentes de la instalación solar fotovoltaica.

    La potencia mínima que se necesita debe ser capaz de suministrar alumbrado a los puntos de luz situados en las 2 habitaciones, sala, cocina, WC, garaje, recibidor y además el uso de un TV, un pequeño electrodoméstico y una bomba.

  • DEFINICION DE LOS COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA

  • ESTRUCTURA SOPORTE

    La estructura soporte tiene suma importancia a través de ella se puede modificar la orientación e inclinación de los panales.

    Debe tener la robustez y durabilidad necesaria para afrontar las inclemencias climáticas. Existen diferentes modelos siendo nuestro caso la estructura de suelo. En ciertas áreas geográficas es necesario protegerla estructura junto a los paneles con mallas metálicas o plásticas antigranizo que soportan un granizo de 25 mm de diametro a una velocidad de caída de 70 Km/h.

    CELULAS Y PANELES FOTOVOLTAICOS

    La célula fotovoltaica es aquel dispositivo capaz de convertir la luz en electricidad de una forma directa e inmediata. Para la ejecución de este proyecto se han escogido paneles compuestos por células basándose en silicio monocristalino.

    Las células de silicio monocristalino tienen la ventaja que en su fabricación pueden ser producidas directamente en forma cuadrada, lo que facilita enormemente la fabricación de los paneles solares compactos sin posteriores mecanizaciones.

    MODULO FOTOVOLTAICO

    Salvo en muy pocas aplicaciones (juguetería, equipos didácticos, etc.), las células se agrupan en lo que se denomina modulo o panel fotovoltaico, que no es otra cosa que un conjunto de células conectadas convenientemente, de tal forma que reúnan unas condiciones optimas para su integración en sistemas de generación de energía, siendo compatibles (tanto en tensión como en potencia) con las necesidades y equipos estándares existentes en el mercado.

    Podríamos hacer una división general diciendo que el modulo utilizado esta formado por:

    ESTRUCTURA DEL PANEL FOTOVOLTAICO

    CUBIERTA EXTERIOR

    Tiene una misión eminentemente protectora, ya que es la que debe sufrir la acción de los agentes atmosféricos. Por este motivo la cubierta es de cristal de vidrio templado que asegura una buena durabilidad, además de ser sumamente liso y no retiene demasiada suciedad.

    El vidrio templado permite aguantar las condiciones atmosféricas duras, tales como el hielo, la abrasión, el granizo, etc. Puede soportar también los cambios bruscos de temperatura.

    CAPAS ENCAPSULANTES

    Son las encargadas de proteger las células solares y los contactos de interconexión. Deben presentar sobre todo una excelente transmisión a la radiación solar, así como la nula degradación frente a las radiaciones ultravioletas, ya que si no podría disminuir el rendimiento del modulo.

    El encapsulante debe prestar también la misión de proteger y amortiguar las posibles vibraciones e impactos que se pueden producir, así como actuar de adhesivo entre las cubiertas posterior e inferior.

    El modulo utilizado tiene una capa encapsulante de EVA, que sirve de protección a las células. Este material presenta una alta transmisión de la radiación, a la vez que baja degradación por la acción de los rayos solares.

    PROTECCION POSTERIOR

    Su misión consiste fundamentalmente en proteger contra los agentes atmosféricos, ejerciendo una barrera infranqueable contra la humedad.

    El modulo utilizado tiene protegida su capa posterior por varias capas de TEDLAR que, al ser opacas y de color blanco, reflejan la luz que ha logrado pasar por las células, haciendo que vuelva a la parte frontal, donde puede ser reflejada e incidir de nuevo en las células.

    MARCO SOPORTE

    Es la parte que presta rigidez y permite su inserción en estructuras que agrupan módulos.

    El modulo es de aluminio anodizado, con los taladros necesarios para anclaje en la estructura soporte, evitando tener que manipularlo posteriormente ya que nunca se debe taladrar un marco ya que las vibraciones producidas pueden hacer estallar el cristal.

    El marco lleva acoplada una toma de tierra, que deberá ser usada.

    CONTACTOS ELECTRICOS Y DIODOS DE PROTECCION

    Los contactos eléctricos son aquellos que van a permitir acceder a la energía producida por el conjunto de células.

    El modulo tiene caja de conexiones por la parte posterior que contiene los diodos de protección (diodos bypass).

    Estos diodos solo dejan pasar la corriente en un solo sentido y se oponen a la circulación en sentido contrario. Impiden que la batería se descargue a través de los paneles fotovoltaicos en ausencia de luz solar.

    También evitan que el flujo de corriente se invierta entre bloques de paneles conectados en paralelo, cuando en uno o varios de ellos se produce una sombra.

    Los diodos de bypass protegen individualmente a cada panel de posibles daños ocasionados por sombras parciales.

    ESPECIFICACIONES TECNICAS

    REGULADOR

    Protege la vida útil de las baterías de descargas profundas y sobrecargas.

    Tiene un diseño ultraplano, compacto y es de fácil instalación. Dispone además de protección contra un posible conexionado erróneo por parte del usuario. Sus indicadores de estado, proporcionan toda la información necesaria:

    Visualización del estado y modo de carga. Alta y baja tensión de la batería. Sobrecarga y cortocircuito.

    El material de la caja es de chapa galvanizada, pintada al horno epoxi. Lo que le confiere una optima resistencia al medio. Puede conectarse directamente a 12 o 24v, ya que tiene una selección automática de voltaje.

    Incluyen un display digital, donde se puede visualizar:

    Estado, fase de carga, y tensión a la que se encuentra la batería. Temperatura (actual, máxima y mínima), mediante sonda exterior. Energía generada y consumida en cc. (Desde el último reset. Potencia y corriente de generación. Potencia y corriente de consumo.

    ESPECIFICACIONES TECNICAS

    BATERIAS

    Sirven para acumular la energía que los paneles generan diariamente. El calculo de dichas baterías debe ser dimensionado en función de la cantidad de energía que se quiera disponer por días de baja luminosidad (días nublados).

    Las características que definen el comportamiento de una batería son fundamentalmente, la capacidad en Amperios hora y la profundidad de la descarga.

    Los Amperios Hora: Teóricamente una batería de 200 Ah puede suministrar 200 A durante una hora, o 50 A durante 4 horas, etc. Pero existen factores que pueden hacer variar la capacidad de la batería. En general si la batería se descarga a un nivel más lento, su capacidad aumentará ligeramente, si el ritmo es más rápido la capacidad se reducirá.

    Otro factor que influye es la temperatura de la batería y la de su ambiente. Si una batería se cataloga a una temperatura de 25 grados, temperaturas más bajas reducen su capacidad significativamente, y las temperaturas más altas provocarían un ligero aumento de su capacidad, pero esto último puede incrementar la pérdida de agua, disminuyendo así el número de ciclos de vida de la batería.

    La Profundidad de descarga: es el porcentaje de la capacidad total de la batería que es utilizada durante un ciclo de carga/descarga. Las baterías de “ciclo profundo” se diseñan para descargas del 10 al 25% de su capacidad total en cada ciclo. Para aplicaciones fotovoltaicas se fabrican para descargas de hasta un 80% de capacidad, sin dañarse.

    No obstante la profundidad de descarga afecta incluso a las baterías de “ciclo profundo”, de forma que cuanto mayor es la descarga, menor es el número de ciclos de carga que la batería puede tener.

    ESPECIFICACIONES TECNICAS

    INVERSOR

    Se utiliza para convertir la corriente continua (cc) en corriente alterna (ca) y a su vez elevar la tensión de 24 V a 220 V, pudiendo así utilizar elementos que se deben conectar a corriente alterna para su optimo funcionamiento.

    Su dimensionado debe estar relacionado a la potencia máxima de los artefactos a utilizar simultáneamente.

    También hemos tenido en cuenta el tipo de onda que vamos a utilizar, de acuerdo con el uso especifico que le vamos a dar.

    ESPECIFICACIONES TECNICAS

    PROTECCIONES

    En este apartado se detallan los elementos que se instalaran para proteger los distintos elementos que se instalan en el Proyecto contra sobretensiones, sobreintensidades y cortocitcuitos, para proteger a las personas contra contactos directos e indirectos.

    Se instalaran diferentes interruptores magnetotermicos, fusibles, interruptores diferenciales para proteger contra contactos directos e indirectos y toma de tierra.

    Se utilizara una pica vertical que sera de cobre o de acero de 14 mm de diametro y 200 cm de longitud. Las barras de acero tienen que estar recubiertas de una capa protectora de cobre de 2 mm de espesor.

  • EMPLAZAMIENTO

  • El lugar donde se efectuara la instalación de una casa con energía solar fotovoltaica aislada de la red será en el municipio ***************** en la provincia de ************************.

  • REGLAMENTACION INDUSTRIAL APLICABLE

  • Para la elaboración de este proyecto se ha tenido en cuenta la siguiente documentación:

    • R.E.B.T. (Reglamento Electrotecnico de Baja Tensión). Real Decreto 842/2002 de 2 de Agosto de 2002. Ministerio de Ciencia y Tecnología.

    • N.B.E. (Normas Básicas de Edificación)

    • C.P.I. - 96 (Condiciones de Protección contra Incendios)

    • O.G.S.H.T. (Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo). Ordenanza de 9 de Marzo de 1971. Ministerio de Trabajo.

    • N.T.E. (Normas Tecnológicas en la Edificación)

    • Normas U.N.E.

    • Decreto del Ministerio de Energía e Industria para medidas del ahorro y consumo de energía

    • Ordenanzas Municipales.

  • TERRENOS Y EDIFICACIONES

  • La instalación se hará para una casa de 105 m2 ya construida que consta de las siguientes características:

    • Longitud de la casa 15 m

    • Anchura de la casa 7,5 m

  • ELECTRODOMESTICOS E INSTALACIONES

  • ELECTRODOMESTICOS

    Para la realización del proyecto se ha definido que se deben de utilizar el uso de los siguientes electrodomésticos y componentes:

    COMPONENTE

    POTENCIA (W)

    TENSION 220V

    TENSION 24V

    6

    PUNTO LUZ

    11

    "

    1

    PUNTO LUZ

    20

    "

    1

    TV

    120

    "

    1

    BOMBA

    245

    "

    1

    ELECTRODOMESTICO

    200

    "

    La potencia de todos los componentes no será superior que la indicada en los cálculos, ya que la instalación esta siendo diseñada para esos valores de potencia máxima.

    INSTALACIONES

    A continuación se enumeran todas las instalaciones que forman parte del proyecto, según el orden de ejecución:

    • Instalación de soportes y paneles

    • Instalación del regulador

    • Instalación del acumulador

    • Instalación del inversor

    • Instalación de circuitos eléctricos en el interior de la vivienda

    Esta instalación esta mas detallada en el Anexo I de Memoria.

  • MEMORIA MEDIOAMBIENTAL

  • Se ha realizado una investigación del impacto medioambiental con el objetivo de determinar el grado de influencia de impacto que tendrá la instalación de los paneles fotovoltaicos en el entorno del medioambiente.

    Para ello se tendrá en cuenta la Ley de Protección Medioambiental y las Ordenanzas Municipales correspondientes a la localidad de ***************** situada en la provincia de *******************, para establecer las condiciones que debe cumplir la instalación solar fotovoltaica.

  • JUSTIFICACION DE PRECIOS

  • Los precios utilizados para la realización del Presupuesto del presente Proyecto están actualizados y han sido tomados de los libros de precios de diferentes catálogos de casas suministradoras.

  • PRESUPUESTO

  • De acuerdo con los valores de precios tabulados y habiéndose realizado los estados de mediciones de todos los planos que constituyen el Proyecto y el estudio de proyecto de este tipo se ha obtenido el siguiente resultado:

    Presupuesto aproximado ************ Euros

  • DOCUMENTOS DEL PROYECTO

  • Los documentos que integran este Proyecto son los siguientes:

    • Documento 1 Memoria Descriptiva

    • Documento 2 Anexo I Memoria Instalación

    • Documento 3 Anexo II Memoria Datos Proyecto

    • Documento 4 Estudio Factibilidad

    • Documento 5 Cálculos

    • Documento 6 Presupuesto

    • Documento 7 Estudio de Seguridad y Calidad

    • Documento 8 Pliego de Condiciones

  • CONCLUSION

  • Estimando que para la redacción del presente proyecto se han tenido en cuenta las prescripciones de la legislación vigente y de acuerdo con ellas se han cubierto las condiciones impuestas por la especificación entregada por la ***********************************************************, se esperan obtener del organismo competente las necesarias autorizaciones para la puesta en marcha de las obras que componen la instalación a realizar.

    'Energía solar fotovoltaica'

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