Resumen Breve
Este video de Solar Design explica cómo dimensionar instalaciones solares, cubriendo la oferta y demanda de energía. Se discute la importancia de determinar la radiación solar en un punto específico y cómo satisfacer la demanda de energía del usuario. Se analizan sistemas off-grid y on-grid, así como sistemas híbridos, y se explica cómo calcular la energía demandada mediante cuadros de carga. También se aborda el uso de herramientas como Google Earth para evaluar terrenos y la plataforma PVGIS para obtener datos de radiación solar.
- Determinación de la radiación solar y la demanda de energía.
- Análisis de sistemas off-grid, on-grid e híbridos.
- Uso de Google Earth y PVGIS para la evaluación de proyectos solares.
Introducción a la Oferta y Demanda de Energía Solar
Se introduce el tema de la oferta y demanda de energía solar como punto de inicio para el dimensionamiento de instalaciones. Se destaca la importancia de determinar la radiación solar en el sitio del proyecto y satisfacer la demanda de energía del usuario. Se menciona que la radiación solar no se distribuye uniformemente en Perú, siendo mayor en el sur debido a condiciones climáticas más despejadas.
Sistemas Aislados (Off-Grid) y Cuadro de Cargas
Se explica que para sistemas aislados (off-grid), es crucial determinar el cuadro de cargas, solicitando al usuario una tabla con los equipos eléctricos, su cantidad, potencia y horas de operación. La multiplicación de potencia por horas da como resultado la energía demandada por día, que debe equilibrarse con la energía solar disponible. Se subraya la necesidad de prever aumentos futuros en la demanda de energía al dimensionar los equipos.
Sistemas Conectados a la Red (On-Grid) e Híbridos
Se describe el sistema on-grid, cuyo objetivo principal es reducir la factura eléctrica aprovechando la energía solar. Se busca que el mayor porcentaje del consumo provenga de energía solar, adaptando los hábitos de consumo para que coincidan con las horas de luz. Se menciona que el sistema solo funciona con red eléctrica y de día, y que el medidor contabiliza la energía consumida de la red. También se introduce el sistema híbrido, donde el dimensionamiento se basa en el ahorro deseado, pudiendo aumentar la capacidad de la instalación fotovoltaica.
Microinversores vs. Inversores Híbridos y Futuro de los Sistemas Híbridos
Se aclara la diferencia entre microinversores e inversores híbridos, indicando que los microinversores son para sistemas conectados a la red sin capacidad de batería, mientras que los inversores híbridos permiten añadir baterías y realizar backups. Se menciona que el futuro se orienta hacia sistemas híbridos para reducir la dependencia de la red eléctrica. Estos inversores pueden operar sin batería, funcionando como un sistema on-grid, lo que permite una implementación gradual según el presupuesto.
Medición del Consumo Real y Dispositivos de Monitorización
Se discute la importancia de medir el consumo real de energía, especialmente en casos con equipos que tienen picos de consumo, como bombas de agua. Se recomienda el uso de dispositivos como "Hoymiles" para monitorizar el consumo en tiempo real a través del celular. Estos medidores bidireccionales se instalan en la entrada de la cometida para monitorizar el consumo y determinar la potencia adecuada del inversor.
Evaluación del Consumo y Uso de Analizadores de Redes
Se enfatiza la importancia de evaluar el consumo de energía antes de dimensionar un sistema solar. Se recomienda el uso de analizadores de redes para instalaciones existentes, y encuestas detalladas para instalaciones nuevas. Se destaca la necesidad de considerar los arranques de bombas y otros equipos con altos picos de consumo, utilizando variadores para gestionar estos picos.
Fuentes de Radiación Solar y Uso de PVGIS
Se explica el uso de fuentes de radiación solar, destacando la plataforma PVGIS, que ofrece datos monitorizados de radiación para casi todos los países. Se muestra cómo utilizar el mapa interactivo de PVGIS para encontrar la latitud y longitud de un punto específico, y obtener datos de radiación diaria y mensual, temperatura y ángulo de inclinación.
Cálculo de Horas Sol Pico
Se explica cómo calcular las horas sol pico utilizando los datos de radiación de PVGIS. Se define hora sol pico como la cantidad de horas donde la irradiancia es máxima (1000 W/m²). Se muestra cómo dividir la irradiación diaria (kWh/m²) entre 1000 para obtener las horas pico. También se explica cómo calcular las horas sol pico mensuales utilizando la irradiación mensual y el número de días del mes.
Uso de Google Earth para la Evaluación de Proyectos
Se introduce el uso de Google Earth para la evaluación de proyectos solares, mostrando cómo determinar la ubicación, orientación y dimensiones del terreno. Se explica cómo usar Google Earth para identificar la latitud, longitud y orientación del techo donde se instalarán los paneles solares. Se destaca la importancia de considerar el perfil del terreno y la orientación de los módulos para evitar sombras.
Determinación de la Latitud, Longitud y Ángulo Óptimo
Se explica cómo obtener la latitud y longitud de un lugar en Google Earth y cómo usar estos datos para calcular el ángulo óptimo de inclinación de los paneles solares. Se presenta la fórmula para calcular el ángulo óptimo en función de la latitud. Se menciona que el ángulo óptimo calculado puede variar debido a factores comerciales y de autolimpieza.
Ángulo de Inclinación Óptima y Factores Comerciales
Se discute la diferencia entre el ángulo de inclinación óptima calculado y el ángulo real utilizado en la instalación, influenciado por factores comerciales y de autolimpieza. Se menciona que, aunque la fórmula proporciona un ángulo óptimo, la disponibilidad de estructuras comerciales con ciertos ángulos (15°, 21°, 30°, 45°) puede influir en la decisión final. Se destaca que la orientación ideal es hacia el norte, pero la realidad del espacio disponible puede obligar a ajustes.
Cálculo de Horas Sol Pico en Lurín y Consideraciones de Diseño
Se muestra un ejemplo de cálculo de horas sol pico en Lurín, utilizando datos de radiación de PVGIS. Se explica cómo tomar un promedio de la radiación mensual y dividirlo entre el número de días del mes para obtener las horas sol pico diarias. Se discuten las variaciones en las horas sol pico según el ángulo de inclinación y la estación del año, y cómo estas consideraciones influyen en el diseño de la instalación.
Análisis de la Orientación del Techo en Curumuy con Google Earth
Se realiza un análisis práctico de la orientación del techo en Curumuy utilizando Google Earth. Se muestra cómo identificar el norte, este, oeste y sur en la ubicación del proyecto. Se destaca que la orientación del techo no siempre coincide con la orientación ideal hacia el norte, lo que obliga a tomar decisiones basadas en el espacio disponible y los patrones de consumo de energía del usuario.
Consideraciones de Diseño y Limitaciones del Espacio
Se discuten las consideraciones de diseño al instalar paneles solares en un techo cuya orientación no es ideal. Se explica cómo la limitación del espacio puede obligar a orientar los paneles hacia el este o el oeste, dependiendo de los patrones de consumo del usuario. Se destaca la importancia de equilibrar la orientación ideal con la maximización del espacio disponible.
Factores de Corrección y Pérdidas por Ángulo de Orientación
Se aborda el tema de los factores de corrección y las pérdidas por ángulo de orientación. Se menciona que la radiación llega con un cierto ángulo de inclinación, y es importante considerar la irradiancia con este ángulo para el cálculo. Se presenta una fórmula para calcular la pérdida por ángulo de orientación, indicando que esta pérdida es baja cerca de la línea ecuatorial.
Descarga y Procesamiento de Datos de Radiación de PVGIS
Se muestra cómo descargar datos de radiación de PVGIS en formato CSV y cómo procesarlos en Excel. Se explica cómo separar los datos por año y mes, y cómo calcular las horas sol pico mensuales y anuales. Se destaca la importancia de analizar los datos de radiación por año y mes para comprender las variaciones estacionales y tomar decisiones informadas sobre el dimensionamiento del sistema.
Análisis de Datos de Radiación y Toma de Decisiones
Se analiza la importancia de los datos de radiación para la toma de decisiones en el diseño de sistemas solares. Se explica cómo identificar los meses de mayor y menor radiación, y cómo utilizar esta información para dimensionar el sistema de acuerdo con las necesidades del usuario. Se destaca la importancia de considerar el costo y la necesidad de garantizar un suministro constante de energía.
Consumo Histórico y Perfiles de Potencia
Se analiza la importancia del consumo histórico y los perfiles de potencia para el diseño de sistemas solares. Se destaca que un consumo constante a lo largo del año facilita el dimensionamiento del sistema. Se menciona que los perfiles de potencia muestran cómo varía el consumo a lo largo del día y de la semana, lo que permite optimizar el diseño del sistema y evitar el sobredimensionamiento.
Cuadro de Cargas y Factor de Utilización
Se explica cómo completar el cuadro de cargas para sistemas aislados, incluyendo la cantidad de equipos, su potencia, horas de operación y energía consumida. Se destaca la importancia de considerar el factor de utilización, ya que no todos los equipos operan simultáneamente. Se menciona el uso de etiquetas de eficiencia energética en refrigeradoras para estimar el consumo anual y diario.
Dimensionamiento y Próximos Pasos
Se introduce el tema del dimensionamiento, indicando que se repasará la fórmula y se proporcionará un enlace de acceso al cálculo para facilitar el aprendizaje. Se anima a los participantes a repasar las fichas técnicas de sus equipos de consumo y a completar el cuadro de cargas. Se anuncia que en la próxima clase se abordará el tema de la demanda y se comenzará con el dimensionamiento.
