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Diseño Completo de Instalación de Paneles Solares & Cálculos con ejemplos resueltos: Procedimiento paso a Paso

A continuación se muestra una nota completa de bricolaje (hágalo usted mismo) sobre la instalación de diseño de paneles Solares, cálculo sobre el Número de paneles solares, clasificación de baterías / tiempo de respaldo, clasificación de inversor/UPS, carga y potencia requerida en vatios. con circuitos, diagramas de cableado y ejemplos resueltos. Cualquier persona que siga los sencillos pasos (tutorial de bricolaje) a continuación puede instalar y conectar paneles solares en el hogar para aplicaciones residenciales.

Si elige este artículo relacionado con la instalación de paneles solares, podrá:;

Instalación de paneles Solares: Procedimiento paso a paso con cálculo y ejemplos

Antes de comenzar, se recomienda leer el artículo sobre la selección adecuada & diferentes tipos de paneles solares y paneles fotovoltaicos para uso doméstico & también para uso comercial. Al punto, le permite saber cómo cablear e instalar un sistema de paneles solares de acuerdo con los requisitos de cálculo y carga adecuados.

• Entrada relacionada: ¿Cómo Diseñar e Instalar un Sistema Fotovoltaico Solar? Ejemplo resuelto

Ahora comencemos,

Supongamos que vamos a instalar un sistema de energía solar en nuestra casa para una carga total de 800W donde el tiempo de respaldo requerido de la batería es de 3 horas (Puede usarlo solo para el cálculo de muestra)

Carga = 800 Vatios

Tiempo de respaldo requerido para baterías = 3 Horas

¿Qué necesitamos saber?

1. Rating Inversor / UPS =?
2. No de baterías para alimentación de reserva=?
3. Horas de reserva de baterías =?
4. Conexión en serie o en paralelo de baterías = ?
5. Corriente de carga para baterías = ?
6. Tiempo de carga de las baterías = ?
7. No requerido de Panel Solar=?
8. Conexión en Serie o en paralelo de Paneles Solares = ?
9. Clasificación del Controlador de carga = ?Solución

:

Clasificación de inversor / UPS:

La clasificación del inversor / UPS debe ser superior al 25% de la carga total (para la carga futura, así como teniendo en cuenta las pérdidas)

800 x (25/100) = 200W

Nuestra carga + 25% de potencia adicional = 800+200 = 1000 Vatios

Esta es la clasificación del UPS (Inversor) es decir, Necesitamos UPS / Inversor de 1000 W para la instalación de paneles solares de acuerdo con nuestra necesidad (según cálculos)

Entrada relacionada: ¿Cómo conectar UPS / Inversor automático al Sistema de Suministro Doméstico?

No requerido de baterías

Ahora el Tiempo de respaldo requerido de baterías en Horas = 3 Horas

Supongamos que vamos a instalar baterías de 100Ah, 12 V,

12V x 100Ah = 1200 Wh

Ahora para una batería (es decir, el tiempo de respaldo de una batería)

1200 Wh / 800 W = 1,5 Horas

Pero nuestro tiempo de respaldo requerido es de 3 Horas.

Por lo tanto, 3/1.5 = 2→, es decir, tendremos que conectar dos (2) baterías de 100 Ah, 12 V cada una.

Horas de respaldo de baterías

Si se indica el número de baterías y desea saber el Tiempo de respaldo de estas baterías, use esta fórmula para calcular las horas de respaldo de baterías.

1200 Wh x 2 Baterías = 2400 Wh

2400 Wh / 800 W = 3 horas.

En el primer escenario, utilizaremos un sistema inversor de 12 V, por lo tanto, tendremos que conectar dos (2) baterías (cada una de 12 V, 100 Ah) en paralelo. Pero una pregunta planteada a continuación:

• Entrada relacionada: ¿Cuáles son los Diodos de Bloqueo y los Diodos de Derivación en una Caja de conexiones de Panel Solar?

Conexión en serie o en paralelo para Baterías

¿Por qué Baterías en paralelo, no en serie?

Debido a que este es un sistema inversor de 12 V, por lo que si conectamos estas baterías en serie en lugar de en paralelo, la clasificación de las baterías se convierte en V1 + V2 = 12V + 12V = 24V, mientras que la clasificación actual sería la misma, es decir, 100Ah.

Es por eso que conectaremos las baterías en paralelo, porque el voltaje de las baterías (12 V) permanece igual, mientras que su calificación Ah (Amperios Hora) aumentará. es decir, el sistema se convertiría en = 12V y 100Ah + 100Ah = 200Ah.

Ahora conectaremos 2 baterías en paralelo (cada una de 100Ah, 12V)

es decir. 2 baterías de 12V, 100Ah se conectarán en paralelo

= 12V, 100Ah + 100Ah = 12V, 200 Ah (En paralelo)

• Entrada relacionada: Conexión en Serie, en Paralelo y en Serie de Baterías

Corriente de carga para Baterías

Ahora la Corriente de carga requerida para estas dos baterías.

(La corriente de carga debe ser 1/10 de las baterías Ah)

200Ah x (1/10) = 20A

• Entrada relacionada: Tiempo de carga y fórmula de corriente de carga para Baterías (Con Ejemplo de Batería de 120Ah)

Tiempo de carga requerido para la batería

Aquí está la fórmula del Tiempo de carga de una batería de plomo ácido.
Tiempo de carga de la batería = Batería Ah / Corriente de carga
T = Ah / A

Por ejemplo, para una sola batería de 12 V, 100 Ah, El tiempo de carga sería:

T = Ah / A = 100Ah / 10A = 10 Horas (Caso ideal)

debido a algunas pérdidas, (se ha observado que el 40% de las pérdidas ocurrieron durante la carga de la batería), de esta manera, tomamos una corriente de carga de 10-12 A en lugar de 10 A, de esta manera, el tiempo de carga requerido para una batería de 12V, 100Ah sería:

100Ah x ( 40/100 ) = 40 (100Ah x 40% de pérdidas)

la capacidad nominal de la batería sería de 100Ah + 40 Ah = 140 Ah (100Ah + pérdidas)

Ahora la corriente de carga requerida para la batería sería:

140Ah / 12A = 11,6 Horas.

No requerido de Paneles Solares (En Serie o en Paralelo) ?

Ahora el número requerido de paneles solares que necesitamos para el sistema anterior como se muestra a continuación.

Escenario 1: La carga de CC no está conectada = Solo Carga de la batería

Conocemos la famosa fórmula de potencia (DC)

P = VI ………… (Potencia = Voltaje x Corriente)

Poniendo los valores de las baterías y la corriente de carga.

P = 12V x 20 A

P = 240 Vatios

estos son los vatios requeridos del panel solar (solo para la carga de la batería, y luego la batería suministrará energía a la carga, es decir. la carga directa no está conectada a los paneles solares)

Ahora

240W / 60W = 4 Nos de paneles solares

Por lo tanto,conectaremos 4 Paneles solares (cada uno de 60W,12V, 5A) en paralelo.

Los cálculos y el sistema anteriores eran solo para la carga de la batería (y luego la batería suministrará energía a la Carga deseada) a aparatos eléctricos de CA, que obtendrán energía a través del inversor y las cargas de CC a través del controlador de carga (a través de baterías cargadas)

Escenario 2: La carga de CC está conectada, así como la Carga de la batería

Ahora supongamos que hay una carga de 10A conectada directamente a los paneles a través del inversor (o puede ser carga de CC a través del Controlador de carga). Durante el sol, el panel solar proporciona 10A a la carga directamente conectada + 20A a la carga de la batería, es decir, los paneles solares cargan la batería y también proporcionan 10A a la carga.

En este caso, la corriente total requerida (20 A para Carga de baterías y 10 A para carga conectada directamente)

En este caso anterior, la corriente total requerida en Amperios,

20A + 10 A = 30A

Ahora, I = 30 A, luego Potencia requerida

P = V x I = 12V x 30A = 360 Vatios

, es decir necesitamos un sistema de 360 W para el sistema explicado anteriormente (Esto es para Carga Directa y Carga de baterías)

Ahora, el número de paneles solares que necesitamos

360/60W = 6 Números de Paneles Solares

Por lo tanto, conectaremos 6 Números de paneles solares en paralelo (cada uno de 60W, 12V,5A)

Haga clic en la imagen para ampliar

• Conexión en serie de Panel Solar con Sistema UPS automático
• Conexión paralela de baterías con Panel Solar

Clasificación del Controlador de carga

Como hemos calculado anteriormente, la corriente de carga para la batería de 200 Ah es de 20-22 Amperios (22A Para Carga de batería+10A para carga directa de CC), por lo tanto, podemos usar un controlador de carga de aproximadamente 30-32 Amperios.

Nota: El cálculo anterior se basa en el caso ideal, por lo que se recomienda elegir siempre un panel solar más grande de lo que necesitamos, porque hay algunas pérdidas durante la carga de la batería a través del panel solar, así como la luz solar no siempre está en el estado de ánimo ideal.

Entrada relacionada: ¿Cómo Encontrar el Tamaño Adecuado de Cable & Para la Instalación de Cableado Eléctrico?

¿Cuántos Vatios de Panel Solar necesitamos ?

Hemos mostrado un método muy simple en el post anterior para encontrar que ¿Cuántos vatios de Panel Solar necesitamos para nuestros electrodomésticos? depende del tiempo de sol y la carga en vatios que necesitamos para encender un aparato eléctrico.

• Entrada relacionada: Componentes Básicos Necesarios para la Instalación del Sistema de Paneles Solares

¿Cuál Panel Solar seleccionamos ?

Entre muchas marcas y materiales de paneles solares como c-Si, Ribón de cadena, Células Solares de Película Delgada (TFSC) o (TFPV),Silicio amorfo (a-Si o a-Si:H), Células Solares de Telururo de Cadmio (CdTe), Células Solares de Seleniuro de Galio e Indio de Cobre (CIGS/ CIS), BIPV: Construyendo Paneles Fotovoltaicos Integrados, Células Solares Híbridas y Paneles Fotovoltaicos, Hemos discutido en un post muy detallado «diferentes tipos de paneles solares con ventajas/ventajas, costo y aplicaciones» De esta manera, podrá encontrar cuál es el mejor tipo de Panel Solar para Uso Doméstico.

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