Energía Solar FV

DIMENSIONAMIENTO FV PARA UN DESALINIZADOR DE AGUA DE MAR

Consumo Energético

Consumo de energía: 5.5A a 230V/trifásico, de acuerdo con datos del fabricante.

Potencia trifásica: [pic 1]

Carga diaria de consumo: , es la cantidad de energía que requiere la planta de desalinización para su producción diaria de agua dulce.[pic 3][pic 2]

[pic 4]

Figura. 01 Representación esquemática de la transformación SOL – ELECTRICIDAD  a través de un sistema fotovoltaico autónomo,(SFA).

La energía requerida será producida por el GF durante las 6 horas de sol de máxima potencia (6HSP) que corresponden en promedio a cada día delos meses de mejor irradiancia de un lugar de la costa peruana como Mollendo (Arequipa) por ejemplo, es decir febrero y marzo.

Las pérdidas que se produzcan son atribuidas al efecto de las causas ya explicadas.

Cálculo de la batería o sistema de acumulación

El método de cálculo que se viene es el de BALANCE DE ENERGÍA y esta condición de balance de energía debe cumplirse en todo instante (instantáneamente) y globalmente (en un día) en cada transformación o etapa del proceso, agrupando etapas (por ejemplo, regulación + inversión) y en el proceso integral, es decir que debe cumplirse que:

EE ALTERNA QUE  EMPLEA LA PLANTA DE DESALINIZACIÓN PARA LA PRODUCCIÓN Y ALAMACENAMIIENTO DE AGUA DULCE = IRRADIANCIA EN EL GF + PÉRDIDAS TOTALES

De acuerdo con lo señalado arriba, la unidad de acumulación (banco de baterías) debería almacenar  carga eléctrica equivalente a 59 709Wh más la carga eléctrica equivalente  al total de energía que se perderá desde el GF hasta la Planta desalinizadora que es equivalente al 30% de requerimiento por lo tanto debe cumplirse lo siguiente:

[pic 5]

Consideraremos ahora la característica de profundidad de descarga (PD) que, para el caso, es equivalente a 65%, esto quiere decir que en cada día no debe extraerse más del 65% del total de carga eléctrica almacenada en la unidad de acumulación, es decir,  la unidad de acumulación debe tener la capacidad correspondiente al 100% o sea:

[pic 6]

Ahora se calcula la carga eléctrica correspondiente, es decir: , para el caso actual sería:[pic 7]

[pic 8]

Suponiendo una instalación a 48V la capacidad de la unidad de acumulación debe ser:

[pic 9]

El mercado de proveedores de baterías ofrece para cargas eléctricas elevadas como el caso actual celdas individuales de 2V cada una en capacidades que cubren el requerimiento actual, por lo que se considerará el empleo de  celdas de 2v y 2 800Ah instalando 24 de ellas en serie para obtener la condición de 2 400Ah a 48V.

Dimensionamiento de módulos FV para conformar el GF.

De acuerdo con las condiciones de energía a producir y HSP el GF debe tener la potencia resultante del siguiente cálculo:

[pic 10]

En consecuencia la idea conceptual representada con el esquema de la figura 01 tendría al momento la siguiente condición real.

          [pic 11]

6HSP

Figura 02 Resultado parcial del dimensionamiento del sistema integrado de generación de energía eléctrica CONTINUA con tecnología fotovoltaica.

Corresponde hacer ahora el ajuste de los valores calculados con los valores correspondientes a  los componentes que se encuentren en el mercado.

Con este marco técnico referencial se ha elegido el módulo FV de marca Yingli Solar modelo YL280C-30b cuyas características técnicas principales son mostradas en la tabla que sigue a continuación.

Por lo tanto para contar con la potencia total calculada arriba (71 707WP) harían falta:  FV con lo que la potencia nominal reala del GF sería igual a [pic 12]