Calculos instalacion solar. Ejercicio feedback. Unidad Didáctica 4

Ejercicio feedback. Unidad Didáctica 4

Deseamos electrificar mediante energía solar fotovoltaica  3 viviendas con la siguiente relación de consumos y potencias.

Calcula y justifica los elementos necesarios cada cubrir la demanda energética de cada una de las instalaciones si debemos garantizar una autonomía energética de la instalación de al menos 2 días, mediante el empleo de acumuladores químicos sin descartar equipos auxiliares de generación. Justifica y calcula cada uno de los elementos necesarios, para desarrollar la instalación.

• Todas las cargas son de AC de 240V.
• La instalación se tiene que desarrollar con línea de corriente continua
• Las viviendas están situadas en la misma provincia de residencia del alumno.
• Desarrollando una fuente de generación por vivienda independientes.

APARTADO A

Descripción de los elementos y las protecciones de las instalaciones

Paneles Solares

Los sistemas fotovoltaicos transforman la luz solar en energía eléctrica, una partícula luminosa con energía (fotón) se convierte en una energía electromotriz (voltaica).

Cuando la radiación solar, incide en la célula fotoeléctrica, existe un desprendimiento de electrones de los átomos que comienzan a circular libremente en el material.        

Una célula fotoeléctrica, es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones) mediante el efecto fotoeléctrico. 

Los paneles fotovoltaicos consisten en una red de células conectadas como circuito en serie  para aumentar la tensión de salida hasta el valor deseado (48 v en este caso) a la vez que se conectan varias redes como circuito paralelo para aumentar la corriente eléctrica que es capaz de proporcionar el dispositivo.

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Regulador De Carga

El regulador de la carga tiene la misión de regular la corriente que es absorbida por la batería con el fin de que en ningún momento pueda sobrecargarse peligrosamente pero, al mismo tiempo, evitando en lo posible que se deje de aprovechar la energía captada por los paneles. El regulador debe controlar el voltaje, que será una indicación del estado de carga de la batería y si éste llega a un valor previamente establecido, correspondiente a la tensión máxima admisible, actuar de forma que impida que la corriente siga fluyendo hacia la batería.

Los reguladores serie realizan la función de desconectar el panel de las baterías cuando se logre el estado de plena carga. Es equivalente a un conmutador conectado en serie que proporciona una vía de baja resistencia desde el grupo de paneles al sistema de baterías durante la carga y un circuito abierto entre ambos cuando las baterías se encuentran plenamente cargadas.

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Baterías

 Suministra potencia instantánea o durante breves momentos, superior a la que el campo de paneles podría generar aún en los momentos más favorables posibles.

Mantiene un nivel de tensión estable: La tensión de salida del panel varía en función de la intensidad radiante, lo cual puede no ser adecuado para el funcionamiento de los aparatos. El acumulador proporciona un voltaje estable y constante independiente de las condiciones de incidencia luminosa.

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Convertidor

Los convertidores son elementos capaces de alterar la tensión y características de la corriente eléctrica que reciben, transformándola de manera que resulte más apta para los usos específicos a que vaya destinada en cada caso.

Los convertidores CC-CA permiten transformar la corriente continua de 48 v que producen los paneles y almacena la batería, en corriente alterna de  220V, como la que normalmente se utiliza en los lugares donde llega la red eléctrica tradicional. Esto permite usar los aparatos eléctricos habituales diseñados para funcionar a este tipo de corriente.

Un convertidor CC-CA, mediante un circuito electrónico con transistores o tiristores, es capaz de cortar muchas veces cada segundo la corriente continua que recibe, produciendo una serie de impulsos alternativos de corriente que simulan las características de la corriente alterna convencional.

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Fusibles NH GG

Cartuchos fusibles de cuchilla (NH) clase GG de uso general, con indicador superior. Estos cartuchos de alto poder de corte están indicados para la protección de líneas o equipos tanto ante sobrecargas como cortocircuitos, en tensiones nominales hasta 500V AC (+10%) y 690V AC (+5%). El poder de corte asignado es de 80 kA a 690V o 120 kA a 500V. La gama comprende cartuchos fusibles desde la talla NH000 hasta la talla NH4, con corrientes asignadas entre 2A hasta 1250A. Modelos compact en intensidades inferiores de cada talla.

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