INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE UN POLIDEPORTIVO POR MEDIO DE PLACAS SOLARES Autor: Ivan Frasquet Parets Tutor: Arturo Gil Gil Trabajo final de grado

INTRODUCCIÓN El desarrollo de la energía solar fotovoltaica sufre un acelerado avance tecnológico y económico. El avance tecnológico y la reducción de precios conlleva a que esté cada vez más al alcance de todos.

OBJETO Realizar un estudio de consumo y diseñar una instalación solar fotovoltaica capaz de abastecer energéticamente el polideportivo con las mismas condiciones que una compañía eléctrica. Diseñar una instalación solar fotovoltaica en aislada eficiente, innovadora en la tecnología y materiales usados y a precios competitivos.

UBICACIÓN Situado en la localidad de Palma de Gandía, al sur de la provincia de Valencia. Latitud: 38°55'21.7"N Longitud: 0°13'08.9"W

POLIDEPORTIVO

ESTUDIO DE LAS NECESIDADES

ELEMENTOS PARA LA INSTALACIÓN -Módulos solares: JinkoSolar JKM250P-60 Policristalinas de 250Wp Vn = 24V Ap = 8,2A Dimensiones = 1665x992mm

ELEMENTOS PARA LA INSTALACIÓN -Soportes: -STR02H de Technosun. -Para dos módulos en horizontal. -Regulables de 10 a 60º.

ELEMENTOS PARA LA INSTALACIÓN -Reguladores: -Victron Energy MPPT Soportan 85A -Entrada hasta 150V -Gran eficiencia -Protecciones internas.

ELEMENTOS PARA LA INSTALACIÓN -Inversores: -Victron Energy QUATTRO 10kW -Cargador a 140A -Salidas en paralelo (hasta 10ud) -Opción de conexión a red -Opción de salida en trifásica

ELEMENTOS PARA LA INSTALACIÓN -Baterías: -Victron Energy OPzS3000 -Construidas con Pb-ácido -Precio económico -Bajo mantenimiento

ELEMENTOS PARA LA INSTALACIÓN -Equipo de monitorización: -Victron Energy Color Control GX -Victron Energy Bmv-600S -Unitec 4070

ELEMENTOS PARA LA INSTALACIÓN -Cableado: -Prysmian Retenax Flex 0,6/1kV RV-K -Prysmian P-Sun 2.0 0,6/1kV ZZ-F

ELEMENTOS PARA LA INSTALACIÓN -Canalizaciones: - Aiscan DP Normal y CMP -Protecciones auxiliares: -DF Electric Nh gC

ESTUDIO DE CONSUMO Elementos Horas mensuales EneFebMarAbrMayJunJulAgoSepOctNovDic Luminarias fútbol Bomba riego Luminarias vestuarios Secamanos Calefacción Calefactor de agua Luminarias bar Frigorífico+congelador Cafetera Microondas Lavavajillas TV Luminarias sala multiusos Luminarias frontón Luminarias pádel Luminarias pádel Luminarias pádel Luminarias vest. piscina Depuradora Luminarias parque y amb Luminarias caseta vigilante Ordenador TOTAL (kWh/mes) Dias abierto

ESTUDIO DE CONSUMO Potencia instalada = 55,4kW Consumo anual = 28114kWh/año

RADIACIÓN SOLAR (60º)(35º)(15º) Mes kW/m2 mes Enero 137,64123,6998,27 Febrero 140,84134,12112,84 Marzo 172,98179,49164,61 Abril 155,1177,3176,1 Mayo 156,24194,68205,53 Junio 153, ,7 Julio 167,09215,45231,26 Agosto 170,81202,43205,53 Septiembre 160,5172,2162,6 Octubre 157,79155,31135,47 Noviembre 131,7120,983,4 Diciembre 124,31110,3686,18

COEFICIENTE MÁS DESFAVORABLE Mes Cmd(60º)Cmd(35º)Cmd(15º) Enero 530,76593,93745,44 Febrero 443,74466,3580,1 Marzo 392,88379,66414,3 Abril 385,67337,95339,8 Mayo 312,52251,6238,19 Junio 214,4163,5150,7 Julio 228,37177,48165,19 Agosto 188,7159,5157,23 Septiembre 232,2216,6230,05 Octubre 383,18390,7447,86 Noviembre 516,21566,55819,09 Diciembre ,42

PANELES SOLARES Al emplear reguladores maximizadores la configuración será: - 6 paneles en serie (144 Vp) y 27 líneas en paralelo (221,4 Ap) - Paneles totales instalados = 162 placas - Potencia instalada en placas = 40,5 kWp - 81 soportes necesarios Sobredimensionamiento = 18%

DISTRIBUCIÓN DE LAS PLACAS -Deben colocarse a una distancia entre ellas suficiente como para que cada fila no produzca sombra sobre la siguiente. -Las dimensiones de cada placa son 1,665x0,992 m -La instalación se encuentra en la latitud 38°55'21.7"N, tomamos el valor para 39º, k = 2,475 l = x 0,992 x sin60º = 2.12 m

DISTRIBUCIÓN DE LAS PLACAS Cubierta 1 = 11 x 6 = 66 placas 310 m2 de cubierta 287 m2 ocupados (92,5%)

DISTRIBUCIÓN DE LAS PLACAS Cubierta 2 = 6 x 4 = 24 placas 104,6 mm2 ocupados de 119mm2 (87,9%) Cubierta 3 = 7 x 4+2 = 30 placas 130,8mm2 ocupados de 140,5mm2 (93,1%)

DISTRIBUCIÓN DE LAS PLACAS Total en cubiertas = 120 placas Se diseña un cobertizo para alojar las 42 placas restantes. En el terreno vacío. Se dispone de 265m2 los cuales las placas ocupan 183m2

BATERÍA Y AUTONOMÍA -Se elige 3 días de autonomía y profundidad de descarga 0,7. C 72 = Ah de batería -Las baterías se instalarán en tres filas de 24 vasos serie de 2V. C 72 = / 3 = = 4300 Ah cada batería Días aut. mes más desf. = 4.44 días

INVERSORES - La potencia instalada en el polideportivo es de 55,4kW. - Al emplear inversores de 10kW se necesitan 6 para cubrir la demanda máxima. - La condición de funcionamiento a plena carga es improbable y a la vez incompatible. Se instalarán 5 inversores, simplificado de la instalación y ahorro en el precio final Potencia de la instalación = 50kW

REGULADORES -El equipo de reguladores debe ser capaz de soportar la intensidad pico de los paneles solares. -Según la configuración y el inversor empleado, se admite un máximo de 10 líneas por regulador. Se instalarán 3 reguladores con 9 líneas cada uno.

CABLEADO -Cada cable solo podrá transportar un máximo de la corriente de 9 líneas (un cable por cubierta) así será más fácil identificar de qué grupo de placas proviene la corriente. -La caída de tensión admitida en voltios, se tomará de un 1% para dotar de una máxima eficiencia a la instalación.

CABLEADO UbicaciónCableCorriente(Ap)Longitud (m)Sección (mm2) Sección normal(mm2)Sobredim. (%) Cubierta 1C1.1.73,81018, C1.2.16,4104, Cubierta 2C232,81210, Cubierta 3C , Cubierta 4C457, , Cable bateríasCB851225, Cable principalCP217,31240,

CABLEADO EN TOMA DE TIERRA La puesta a tierra se compone por 4 picas cilíndricas de cobre desnudo de 150micras, unidas por un conductor de cobre desnudo.

PRODUCCIÓN ESTIMADA

PRESUPUESTO ElementoDescripciónUnidadesPrecio udTotal 1 Paneles solares , Reguladores Baterías Inversores TOTAL ElementoDescripciónUnidadesPrecio udTotal 5Estructuras Cableado, tuercas, tubos, canaletas, y equipamiento vario Zanjas y rellenado50 m8.2 €/m610 TOTAL 16674

PRESUPUESTO ElementoDescripciónTotal 8Total + IVA(21%) Mano de obra y beneficio21836 TOTAL INSTALACIÓN € Coste del Wp instalado: Coste = 3.66 €/Wp

COSTE DE LA ENERGÍA Para obtener el coste de la energía, debemos situarnos en el precio de la instalación en 25 y 40 años vista. DescripciónUnidadesPrecio unidadTotal Coste inicial sin IVA ,63 Inversores Baterías Reguladores M.O. y beneficio TOTALA 25 años ,63 La cantidad de energía anual es la suma de cada mes: kWh/año = kWh/año Energía total = kWh/año x 25 años x 0.9 = kWh Coste kWh = Coste total a 25 años / Energía total = €/kWh

COSTE DE LA ENERGÍA Para obtener el coste de la energía, debemos situarnos en el precio de la instalación en 25 y 40 años vista. DescripciónUnidadesPrecio unidadTotal Coste a 25 años ,63 Inversores Baterías Reguladores M.O. y beneficio TOTALA 40 años ,63 Energía total = kWh/año x 40 años x 0.9 = kWh Coste kWh = Coste total a 40 años / Energía total = 0.259€/kWh

AMORTIZACIÓN DE LA INSTALACIÓN Suponiendo que el precio de la energía por la compañía eléctrica es de 0,3€/kWh

INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE UN POLIDEPORTIVO POR MEDIO DE PLACAS SOLARES Autor: Ivan Frasquet Parets Tutor: Arturo Gil Gil Trabajo final de grado