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lunes, noviembre 22, 2010

Paneles Solares



Cálculo de una Instalación Fotovoltaíca

Buen día amigos. Un lector de la república Centroamericana de El Salvador, me hace la consulta sobre número de paneles y número de baterías para una instalción solar. Me da los siguientes datos:

1) Radiación Solar (RAD): 5
2) Consumo: 1000 watts durante el día y 2500 watts durante la noche.
(Para el cálculo asumiré que durante el día el consumo de los 1000 watts es por cuatro horas. Durante la noche, el consumo de los 2500 watts, es también por cuatro horas).
3) La instalación dispone de un inversor de 5000 watts a 110 VAC.
(Yo asumiré que la entrada en DC es de 72 voltios).

Paso 1: Consumo de la Instalación (ED)
Watts por día: 1000
Número de horas: 4
Energía por día: 1000 x 4 = 4000 watts

Watts por noche: 2500
Número de horas: 4
Energía por día: 2500 x 4 = 10000 watts

Energía total por día (ED): 14000 watts
En Kilowatts (Kw) = 14

Paso 2: Cálculo de Watts Pico Necesarios

Haremos uso de la siguiente fórmula





Donde:

WP = watts pico necesarios de la instalación.
ED = Energía consumida por día en Kw.
RAD = Radiación solar en la zona.

WP = 3360 watts pico

Paso 3: Cálculo de Número de Paneles

Asumiremos que contamos con paneles cuya capacidad nominal de catálogo es de 120 watts pico

Por tanto No Paneles = 3360/120 = 28

Que lo redondeamos a 30 (recuérdese que asumimos que la entrada DC del inversor es de 72 voltios).

Paso 4: Cálculo de la batería:

Haremos uso de la fórmula




Donde:

T = Número total de watts-hora de batería necesarios.
DSS = Días sin sol
ED = Energía por día consumida.
REND = Rendimiento de la batería.
DESC = Grado de descarga de la batería.

Para el cálculo asumimos que la zona donde se instalarán los paneles puede quedarse hasta unos dos días continuos sin brillo solar. Además las baterías tienen una eficiencia del 80%. Finalmente y esto por experiencia, no conviene descargar a las baterías mas allá del 50%, para no afectar su vida útil.

Por tanto, T = 70, 000 watts-hora

Consideremos la utilización de baterías de 12 voltios y 200 Amperios-hora (A-h).

Watts-hora de batería = 200 x 12 = 2400

Número de baterías = 70000 / 2400 = 29.16

Que lo redondeamos a 30 baterías.

La instalación consisitirá en:

1) 30 paneles de 120 watts pico, instalados en cinco ramales en paralelo. Cada ramal compuesto de 6 paneles interconectados en serie (para formar 72 voltios de entrada a Inversor).

2) 30 baterías de 12 V y 200 A-h. La instalación consiste en cinco ramales en paralelo. Cada ramal con seis baterías en serie.

Observación: Esta es una instalación mayor. Sugiero a los diseñadores considerar una iluminación con el uso de lámparas fluorescentes de tipo compacto, a fin de reducir el consumo tanto de baterías y de paneles.

Al lector consultante, le agradecería hacerme llegar sus comentarios y observaciones. Hago extensiva la invitación a todos los lectores.

Saludos

Carlos Torres, especialista en acumulación de energía (pilas y baterías), planos eléctricos, mantenimiento eléctrico doméstico e industrial. Móvil 996583864 (24 horas al día).

237 comentarios:

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Unknown dijo...

Carlos:Gracias por tu ayuda, me quedo muy claro.

Saludos.

Roberto De la Paz

Anónimo dijo...

Buen día soy de Veracruz México, conviene una ínter coneccion con Comision Federal De Electricidad. O instalar un banco de baterías?

Carlos el Narrador dijo...

Buen día al Anónimo de Mexico

No estoy en capacidad de darle una respuesta. No conozco la normativa de su país.

Saludos

Carlos el baterilleor

Anónimo dijo...

Que tal Soy De Guatemala,
Necesito instalar Luz Solar a Mi casa
Panel de 70 watts
Regulador de voltage de 10Am
Bateria de 12V, 65Am
5 focos de 10watts Led.
No necesito inversor...
Solo 12 voltios.
Estara bien asi? La instalacion q pienso hacer...

Carlos el Narrador dijo...

Buen día José, allá en la tierra Maya

Le sugiero usar el método de cálculo descrito en el BLOG. Es muy sencillo y así usted podrá saber si su cálculo es el correcto.

Para el cálculo le falta considerar cuantas horas funcionarán por días los focos LED.

Saludos

Carlos el baterillero

Anónimo dijo...

buen dia carlos oye tu sabes conectar celulas de paneles ?? para que me de un voltaje de 12 volts y una potencia de 250watts

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Anónimo

Mil disculpas. No tengo esa experiencia.

Saludos

Carlos el baterillero

Anónimo dijo...

Bueno usare 5horas Diarias las 3 bombillas de 11watts. Total 33watts por hora. Cuanto durara la bateria de 75Am.

Anónimo dijo...

Bueno usare 5horas Diarias las 3 bombillas de 11watts. Total 33watts por hora. Cuanto durara la bateria de 75Am.

Anónimo dijo...

Hola buenas. Me gustaría saber que inversor y cuantas baterías me harían falta para una casa completa con frigorífico, lavadora etc.. y una bomba para una piscina. Teniendo en cuenta que lo voy ha alimentar con generador y no con placas solares. Gracias de antemano.
Un saludo.

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Anónimo

No entiendo muy bien lo de generador y no placas solares.

Si es un generador de energía a combustible, pues no requiere baterías.

En cuanto al inversor, tampoco me queda claro, ya que un generador entrega energía con el mismo voltaje de red pública.

Saludos

Carlos el baterillero

Raul dijo...

Hola buenas.
Gracias por perder tu tiempo en responderme.
El tema es que tengo un grupo electrogeno y me gustaría cargar las baterías y el grupo salte solo cuando dichas baterias estén casi agotadas.
Lo que no se es que inversor tengo que poner y que cantidad de baterias.
Gracias.
Un saludo

Raul dijo...

Hola buenas.
Gracias por perder tu tiempo en responderme.
El tema es que tengo un grupo electrogeno y me gustaría cargar las baterías y el grupo salte solo cuando dichas baterias estén casi agotadas.
Lo que no se es que inversor tengo que poner y que cantidad de baterias.
Gracias.
Un saludo

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Unknown

No entiendo su pregunta. No se que acepción darle a: "salte". Perdón por no poder ayudarle.

Saludos

Carlos el baterillero

Raul dijo...

Hola buenas que tal.
Perdona por no esplica me bien lo que quiero decir es que el grupo electrógeno arranque automáticamente cuando las baterías estén bajas de carga

Raul dijo...

Gracias.
Un saludo

Raul dijo...

Gracias.
Un saludo

La Expresion Del Teenager dijo...

La Energía Solar es la utilización de la radiación solar que alcanza la tierra como método para darle energía a cosas de la vida diaria. Esta radiación se transforma en energía por medio de paneles solares. En http://www.enlight.mx observamos la importancia del uso de este tipo de energía solar para la conservación del ambiente.

Utilizada de forma correcta, la energía solar fotovoltaica o la energía solar, puede ser una inversión positiva en el hogar porque una vez que superes la producción de consumo de energía le comienzas a vender tu producción a la entidad que realiza la venta de energía no renovable.

Para poder tener energía solar en el hogar en México es importante que tengas un espacio considerable de techo al que le peguen rayos solares durante una porción considerable de tiempo en el día, esto permitirá que tengas suficiente producción y sea una vía realmente útil. De otra forma podrías perder la inversión realizada en el sistema fotovoltaico.

Juan Gonzalez dijo...

Hola Carlos, muchas gracias por compartir tanta buena información, estoy iniciando el en el aprendizaje de los sistemas fotovoltaicos y tengo mi primer duda, he visto en algunas características de algunas baterias decir carga profunda o ciclado profundo, me podrías decir a que se refiere?, gracias y que sigas bien.atte.jgb

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Juan Gonzalez

Lo correcto sería que la batería dijera en su membrete: Ciclado Profundo (en inglés Deep Cycle).

Sucede que las baterías se manufacturan siguiendo procedimientos para obtener un producto que sea hábil para una determinada aplicación:

Automotriz: es necesario que la batería pueda entregar gran cantidad de potencia, en un corto periodo de tiempo.

Fuerza y movimiento: baterias para carros eléctricos. La batería debe entregar corrientes bajas o medianas por un tiempo mas o menos prolongado, por ejemplo: superior a unas 4 horas de funcionamiento.

Ahora la vida de una batería se mide por el número de ciclos que nos puede entregar. Un ciclo es el evento comprendido por una descarga, seguida de una recarga. Ahora la profundidad de la descarga tiene también importancia. No es lo mismo descargar una batería solo un 20% que descargarla un 80%. La batería de la cual en cada ciclo se extrae poca energía, pues vivirá más que una a la que se le extrae mas allá del 50%.

Por ejemplo una batería que no tiene el membrete Ciclo Profundo, quizás pueda entregar unos 300 ciclos si se le descarga a un 80%. Pero una de Ciclo Profundo puede entregarnos unos 1500 ciclos.

Una Ciclo profundo, cuesta más que una que no lo es.

Espero mi respuesta le ayuda.

Saludos. Carlos el baterillero

Unknown dijo...

Que equipo necesito para mover una bomba de agua de 375watts por media hora por día. Una tv leds 16 pulgada y 2 focos de luz en la noche?

Unknown dijo...

Hola, tengo un proyecto para brindar energia a un food truck, existe algun inversor (de 9v a 110v) que soporte el uso de licuadora y refrigerador?
saludos

Anónimo dijo...

Hola tengo un invertidor de voltaje de 12 a 115 volts con 2000 watts de salida continua y 4000 de pico, lo he estado usando para bombear agua con una bomba de 1/2 hp, actualmente compre otra bomba de 3/4 hp y 5 amperes pero no logro hacer que trabaje, solo trata de iniciar por un segundo y cada tres o cuatro segundos vuelve a querer arrancar, el invertidor lo conecto a la batería de mi automóvil, la bomba de 1/2 hp trabaja bien pero tarda mucho porque es de media pulgada, mi idea es que quizá necesite otra batería (dos en paralelo), pero antes de hacer la inversión quisiera que usted me ayudara resolviendo mi duda. Por su atención Gracias. Jose Luis

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Anónimo

Para una batería de 12 voltios
1/2 HP = 372/12 = 31 amperios
3/4 HP = 46.5 amperios

Lo anterior sin contar los consumos propios del inversor y la caída de voltaje. Adicionalmente los motores tienen una corriente de arranque la cual es unas 4 veces la nominal.

Usted no me dice de cuantos AH es su batería. Si es menos de 60 Ah, pues es muy probable que el tema sea batería insuficiente.

Saludos

Carlos el baterillero

Anónimo dijo...

Gracias Carlos T por su amable y pronta respuesta, mi batería nada mas me especifica amperes de arranque 815 a 0 grados C y 650 a -18, por lo pronto pediré otra batería prestada para intentarlo antes de invertir en la compra. Reciba un saludo desde Ensenada, Baja California, México y nuevamente gracias

jece dijo...

Buenas noches.

Si a este esquema quisiera agregarle el excedente volcarlo a la empresa eléctrica que habría que agregar, basado en los paneles actuales la estructura se mantiene?
Gracias por los comentarios.

Saludos

Anónimo dijo...

Buen día Jece

Lo primero averiguar si la legislación de su país lo permite y también cuales son las condiciones técnicas.

Perdón si no soy muy certero en mi respuesta, pero su pregunta es muy amplia.

Saludos
Carlos el bateríllero

Jorge A. Florez P. dijo...

Hola, buen día. Hasta ahora me estoy interesando en estos proyectos de energia libre, y quiero desarrollar algo que ví en internet de una persona que hizo una especie de bici estática con una rueda libre, me imagino que un dinamo (alternador), y un conjunto de baterías, y el inversor. Mi pregunta es: si yo quiero algo similar, cuales serían las especificaciones del dinamo, que interfase uso para pasar del dínamo a las baterías, que baterías uso y cuantas, y que clase de inversor. El objetivo es tener suficiente energía para el día en un hogar pequeño, 1 tv hd led, 1 nevera, 8 bombillas led (5w cada una), 2 computadoras, lavadora, microondas. Vale anotar que la propuesta de este individuo era de pedalear durante 1 hora aproximadamente (hacer ejercicio) y se tendría la energía para un día. Es el inicio de un proyecto muy interesante para mi comunidad. Le agradezco me indique lo que mas pueda para iniciar el estudio y cumplir con mi objetivo. Gracias.

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Jorge A. Flores P.

Pues no dispongo de la data suficiente para poder orientarte. Lo que detallas como: nevera, computadoras, lavadora etc., pues me parece demasiado para una generación por pedaleo.

Si consideras: Luces LED, TV, ya es suficiente. No es mucha la energía que puede obtenerse pedaleando una hora. Un auto hace girar al generador para crear energía y aun el auto no puede alimentar todos los artefactos que deseas.

Usualmente se emplean las dínamos de vehículo, que son generadores de electricidad del tipo continuo y en 12 voltios, lo que evita usar sistemas de rectificación. De no encontrar esos dínamos se suele usar los alternadores automotrices y esos están en unos 500 watts de generación.

Ahora las baterías crecerán en tamaño y en número dependiendo de los watts de consumo y del no de horas de funcionamiento de cada equipo.

Si lo consideras me escribes a: energicentro@gmail.com

Así podemos afinar mejor tu proyecto.

¿De qué país escribes?

Saludos

Carlos el baterillero





Unknown dijo...

necesito conectar una bomba sumergible de 1500w, cuanta bateria, paneles solares e inversor necesito, la bomba es de 220v

Unknown dijo...

cuanta bateria, paneles solares, e inversor necesito para conectar una bomba sumergible de 1500w, 220v

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Mario Flores

Le sugiero contactar con un proyectista en Paneles Solares. Lo que usted me consulta es toda una instalación. No dice por ejemplo cuantas horas requiere que funcione la bomba, tampoco el nivel de radiación de la zona donde estarán ubicados los paneles.

Saludos

Carlos el baterillero

Jason dijo...

hola buen día .. mi nombre es Jason de Perú eh esta leyendo con bastante agrado y atención sus respuestas ; y mi curiosidad me motiva a hacerle algunas preguntas que de antemano le agradezco sus respuestas , en cuanto a su ultima respuesta en que varia la eficiencia de los paneles y las baterías si las conecto en serie o paralelo (sabiendo que el voltaje de salida de los paneles con el de las batería tiene que ser el mismo )

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Jason

Hasta lo que conozco, no hay variación en eficiencia por conexionado serie, o conexionado paralelo. Eso si, yo en lo personal no haría conexión de baterías si los ramales de paralelo fueran mayor a cuatro.

Saludos

Carlos el baterillero

Anónimo dijo...

señor carlos, buen dia me comunico desde oaxaca. tengo una duda sobre como calcular unas baterias para mis paneles de 255w queya tengo instalado son de para activar una bomba sumergible de 2 hp a 230v - 7.6A. sera que puedas apollarme. dejeme su numero y yo me contactare con usted. porfavor gracias.

Carlos el Narrador dijo...

Buen día Anónimo de Oaxaca

Pues solo puedo decirle que siga usted el paso a paso de como se calcula la instalación, partiendo de sus necesidades de trabajo, y no de los paneles.

Usted tiene 2hP (Qué es un montón de consumo, para dos paneles). Debe especificar por ejemplo, que tiempo requiere que funcione el motor y eso define también la batería.

Mi fono es: 996583864, Perú.

Saludos

Carlos el Baterillero

Anónimo dijo...

Interesante información sobre cargadores portátiles

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