Guia Càlcul i Funcionament Sistemes Fotovoltaics

Càlculs Bàsics Instal·lació Fotovoltaica

Càlcul HSP

1) HSP = 1 x 13.73 / 3.61

Càlcul Consum Wh i Ah

2) Càlcul instal·lació:

Wh = W x h = Wh/dia

Ah = Wh / V = Ah/dia

Ah a Produir Cada Dia

3) Ah a produir cada dia

Factor de Seguretat

Factor de seguretat: 15% = 1.15, 10% = 1.1

Consum diari x 1.15 (exemple: 40 Ah x 1.15 = 46 Ah)

Càlcul de Panells Fotovoltaics

Instal·lació a 12 V

Panell A40M: Potència = 40 W

Ipmp = 2.10 A

Vpmp = 16.80 V

Producció Diària d'un Panell A40M

Ipmp x HSP = Ah/dia

Nombre de Panells Necessaris

Nombre de panells necessaris = Consum amb factor de seguretat / Producció diària d'un panell

Càlcul de Reguladors

Tensió = 24 V

I = Nombre de branques en paral·lel x Ipmp

Càlcul de Bateries

Capacitat = Dies autonomia x Consum diari / Profunditat de descàrrega

S'utilitzaran bateries de plom àcid de 2 V (exemple: 12 bateries per a 24 V)

Principis i Components Clau

Principi Funcionament Cèl·lula Fotovoltaica

Quan una cèl·lula solar fotovoltaica es connecta a una càrrega o consum i, alhora, és il·luminada pel Sol, genera una diferència de potencial entre els seus contactes que provoca la circulació dels electrons a través de la càrrega.

En aquestes condicions, la cèl·lula funciona com un generador de corrent.

Definicions Clau Panells

• Ipmp: Intensitat del punt de màxima potència
• Vpmp: Voltatge del punt de màxima potència
• Wp: Potència màxima o pic

Funcions de les Bateries

• Mantindran estable el voltatge de la instal·lació.
• Subministraran energia en absència de radiació.
• Subministraran una potència instantània.

Principi Bàsic Funcionament Bateria Plom Àcid

Quan un acumulador de plom-àcid rep corrent elèctric, el sulfat de plom adherit a les plaques es transforma en plom que continua en les plaques i en àcid sulfúric que passa a l’electròlit, tal com reflecteix la següent fórmula de procés.

Conceptes Clau Bateries

• Profunditat de descàrrega: És el tant per cent sobre la capacitat màxima de l’acumulador que es pot extreure de la bateria en condicions normals.
• Vida útil: Se sol mesurar en cicles. Un cicle és un procés complet de càrrega-descàrrega.
• Autodescàrrega: Un acumulador, per causes diverses, es descarrega lentament però de manera contínua i sense estar connectat a un circuit extern.

Funcionalitat Bàsica del Regulador

La funcionalitat bàsica del regulador en una instal·lació fotovoltaica és:

Funcions Específiques Regulador

• Protecció contra sobrecàrregues de l’acumulador (tall per alta): Aquesta és la funció bàsica del regulador.
• Desconnexió per bateria baixa (tall per baixa): Aquesta funció fa que el regulador talli el subministrament de corrent cap als consums en corrent continu si el nivell de càrrega de l’acumulador és massa baix.
• Protecció contra curtcircuits
• Díode de bloqueig
• Visualització de funcions

Tipus de Reguladors

Reguladors Tipus Sèrie

Aquest tipus de reguladors basen el seu funcionament en la interrupció del corrent cap a la bateria.

Reguladors amb Seguiment de Màxima Potència (MPPT)

Aquesta és la versió més sofisticada dels reguladors que hi ha al mercat, ja que incorpora un convertidor DC/DC a la sortida dels mòduls solars, cosa que permet aïllar el voltatge de treball dels mòduls del voltatge de les bateries. D’aquesta manera, els mòduls poden treballar en el seu punt de màxima potència i, per tant, al màxim rendiment possible.