Curso 15 - Diseño / Calculación Autoconsumo 2016

Autoconsumo - Calculacion ≈ de 75% de consumo en una vivienda se genera con consumidores de pequeños potencias Horno, lavavajilla, secador de ropa vitroceramica Alumbrado exterior, Luces interior, Frigorifico, Congelador, Radio, Telefono, Televisor, Alarma, Computadoras, etc. Aspirador, Nespresso, Secador de pelo, etc

5 Comedor, Entrada 6 Alumbrado exterior 7 Dormitorios 8 Calentador de Agua 9 Vitroceramica 10 Baño, Pasillo 11 Horno, 12 Lavadora

? a que hora hay y que consume ? Autoconsumo - Calculacion Investigar ? a que hora hay y que consume ? Dimensionar la instalación con los datos determinados - la batería - el MultiPlus - la instalación solar ). Ejemplo

Calculación de Consumo por día y pico de potencia Consumidor Potencia en W Numero Potencia max. W Horas de uso   Consumo por día Wh día noche dia total Alumbrado interior 11 12 132 2 4 264 528 792 Alumbrado exterior 8 88 6 Cafetera (Nespresso) 1260 1 0.1 126 252 Calentador de agua (1 ltr) 1850 0.2 370 740 Frigorifico/Congelador 150 5 750 1500 Microonda 600 120 60 180 Radio/Audio 30 210 TV 3 450 900 1350 Heramientas de taller (talladradora) 500 50 Aspirador 1700 0.6 1020 Bomba de agua (pression) 0.3 0.4 240 420 Calentador de agua (100 ltr) 4260 Computadora de mesa 360 720 Extractor 300 Horno electrico 2000 0.8 1600 3600 Lavadora, clase A+ 1000 1.5 Pico de potencia de pequenos consumidores 2.520 Consumo diario 7490 5672 13162 Este valor no consideramos en el calculo para la instalación FV- se pueden calentar agua de diferente formas…… Para suministrar la potencia de los consumidores en rojo connectamos con el red publica

Calculación de Capacidad de Batería Consumo por la noche (Wh) Voltaje nominal batería (V) x factor de descarga Ejemplo para instalación autoconsumo: Consumo por la noche = 5.672Wh Factor de descarga = factor 0,5 = 50% de la capacidad de batería usan.

Calculación de Capacidad de Batería Batería Plomo-Acido: 5.672 Wh/día = 236 Ah C10 Seleccion: 5 OPzV 250 C10 48V x 0,5 Con DOD = 50% → 2500 ciclos → 6.85 años (precio 24 x 313€ = 7.512€) Con batería LFP 5.672WH/día: LFP baterias de 1152Wh o de 2048Wh. Conectar 4 en string → 4 x 1152Wh=4608Wh no es suficiente → 4 x 2048Wh=8192Wh es suficiente; el consumo es 70% de la capacidad → DOD = 70% → 3000 ciclos → 8,3 años (precio 4 x 2.100€ = 8.400€)

Calculación de Capacidad de Batería Hay varios factores a tener en cuenta: Baterías pequeñas serán mas rentables; pero toda la capacidad se usan todos los días Pequeñas baterias se pueden cargar y descargar con corrientes altas; esecial en baterías de plomo-acido esto reducirá la vida de la batería. Baterías mas grandes en combinación instalaión FV relativamente grande pueden almacenar el exceso de energia y suministrar durante varios dias consecutivos de mal tiempo. Ademas la vida de batería dura mucho mas. Baterías mas grandes proporcionan mayor autonomia durante un corte de luz

Selección de MultiPlus ó Quattro Pico de potencia = 2.520W y voltaje nominal de CC = 48V CC MULTIPLUS 48/3000/35-50 48 = Voltaje nominal en CC 3.000 = potencia en VA 2.500W con 25⁰ Celcius 35 = amperios de carga CC ajustable 50 = conmutador interno de 100A para AC-IN 1 y 100A para AC-IN 2

Red publico Hay un ICP instalado para limitar la potencia de red a 3.3KW En la configuración de MULTIPLUS limitamos la corriente de entrada a 3300W /230V = 14A Asi se puden suministrar mas de 3.3KW, porque a partir de este valor el MULTIPLUS apoyar con su potencia hasta 3.300W + 2.500W = 5.800W Se llamar Grid Assist Los detalles son en los Arbeitsblätter

Dimensionamiento Solar Base de datos son de la instalcion aislada (curso 13) - consumo diario 13.162 Wh/día Hipótesis: queremos producir todo el año suficiente energía solar par suministrar 75% de energía consumida = 9.870 Wh/día. Localicación: Alicante, España Instalación estructura Segun datos de PVGIS (http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ ) calculamos la producion por 1000 Wp instalado. Los detalles son en los Arbeitsblätter

Calculación de una instalación FV Resultado de la calculación con PVGIS Ed: Average daily electricity production from the given system (kWh) Em: Average monthly electricity production from the given system (kWh) Hd: Average daily sum of global irradiation per square meter received by the modules of the given system (kWh/m2) Hm: Average sum of global irradiation per square meter received by the modules of the given system (kWh/m2) Spanish: Ed: Producción de electricidad media diaria por el sistema dado (kWh) Em: Producción de electricidad media mensual por el sistema dado (kWh) Hd: Media diaria de la irradiación global recibida por metro cuadrado por los módulos del sistema dado (kWh/m2) Hm: Suma media de la irradiación global por metro cuadrado recibida por los módulos del sistema dado (kWh/m2)

Calculación de una instalación FV Pérdidas estimadas debido temperature niveles bajo irradiancia : 9.8% Pérdidas estimadas debido a las efectos de la reflectancia angular: 2.6% Otras perdidas (cables, inversores, etc.): 14.0% Perdidas combinadas de sistema FV : 24.4% El resultado es neto……. el valor es lo que realmente sale de instalación FV para usar o guardar en la batería.

Calculación de una instalación FV para no reducir tanto la producción FV en los meses con mas radiación y para mejorar la producción FV en los meses de invierno tomamos los datos de sistema fijo con inclinación de 55° del mes de Diciembre : 3.78 KWh/día

Calculación de una instalación FV Con paneles de 1000Wp producimos en Enero 3780 Wh/día → consumo de 9.870Wh/día / 3.780 Wh/día producción FV → 2.61x1000Wp necesitas una instalacion FV con 2.610Wp usamos paneles Policrystalline (Victron) 2610W : 290W = 9 panelen (panel de 72 celulas →3 panel in string) 2610W : 250W (panel de 60 celulas →4 panel in string) = 10.44 panelen →9 o 12 paneles (2250w o 3000W) STC = Standad Test Conditions: 1000W/m², 25 ⁰ Celsius, AM (Air Mass) 1,5 = AM 1 ist das Spektrum der senkrecht auf die Erdoberfläche fallenden Sonnenstrahlen, d. h. die Sonne muss dafür genau im Zenit stehen, damit die Strahlen den kürzesten Weg auf die Erdoberfläche zurücklegen. Für AM 1,5 ergibt sich ein Zenitwinkel von etwa 48,2°. Bei diesem Spektrum beträgt die globale Strahlungsleistung 1000 W/m². Aus diesem Grunde wurde AM 1,5 als Standardwert für die Vermessung von Solarmodulen eingeführt.

Calculación de una instalación FV Seleccion de regulador segun las cuatro condiciones abajo: ● El voltage de FV tiene que ser mas que el voltage de la batería (Vbat) ● El Voltage de FV tiene sobrepasar + 5V de volatge de la bateria (Vbat +5V) para comenzar de trabajar. Despues es suficiente que la voltage de FV es Vbat + 1V ● Voltage maximo de circuito abierto de FV no puede ser mas que permite el regulador ● Potencia FV maxima tiene que ser en el rango de regulador Nota: con temperaturas bajas el voltage de circuito abierto puede exeder el voltage maximo de regulador MPPT. Calculamos un ejemplo!

Calculación de una instalación FV La instalación es con batería de 48V El panel selecionado es de 72 celulas con Voc= 44.1V y Isc=8.56A 3 paneles en string (rama) : 44.1Voc x 3 = 132.3Voc 4 strings a 3 paneles conectada en paralelo = 4 x 8.56A = 34.24A 9 paneles de 290Wp = 2.610Wp Result: looking for a solar charger can handle more than 133V , 35A and 2.610W

Blue Solar Reguladores MPPT 1a) If more PV power is connected, the controller will limit input power to the stated maximum. 1b) PV voltage must exceed Vbat + 5V for the controller to start. Thereafter minimum PV voltage is Vbat + 1V.

Autoconsumo - Calculación Batería Gel 5OPzV250Ah C10 24vasos = 250AhC20 @ 48V = 7.512 € MultiPlus 48/3000/35-50 = 1.454 € 9 Panel BlueSolar 290W-Poly = 3.645 € BlueSolar MPPT 150/45 = 450 € + gastos de instalaciony soporte de paneles = 1.500 € (con baterías de LFP = 4x160Ah @51.2V = 8.400 € ) 14.561 €