Y por que no imaginar un ahorro del 70%?, o un 80%... y por que no imaginar un 100% de ahorro energético?
 
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 Dudas de diseño para un sistema Off Grid

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AutorMensaje
miguelito



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MensajeTema: Dudas de diseño para un sistema Off Grid   Mar Jul 02, 2013 4:10 pm

Tengo algunas dudas que me gustaría me puedan ayudar para aclararlas.

He realizado algunos cálculos para poder empezar a construir un sistema offgrid "parcial".
Primeramente me gustaría poder comenzar a alimentar el refrigerador y algunas ampolletas, y posteriormente ir aumentando el tamaño del proyecto, para esto estimé diariamente el consumo de los elementos.
En la tabla de eficiencia energética del refrigerador me indica que consume 36,5 KW/mes esto dividiéndolo en 30 días me da 1.217 W, por otro lado la iluminación son 352 W diarios, por lo tanto, tengo 1569 W/día

Realizando calculo para saber que batería me sirve consideré 200 Amp/Hr
si tengo 200 Amp/Hr x 12 V = 2.400 W
pero como se dice que no puedo considerar completa la(s) batería(s), consideré un 70% (¿Está bien usar este %?)
por lo que queda 2.400 W x 70% = 1680 W, lo que está dentro de los parámetros. ¿Qué autonomía tengo con esto?

Para recargar las baterías, 200 Amp/Hr x 5% =10 Amp/Hr (si tengo 2,3 o 4 baterías que sumen 200 A/H ¿Siempre debo considerar el Amp total (200 A/H)?

Para calcular la potencia el Inversor es donde tengo algunas dudas…
de acuerdo a la placa de información que tiene el refrigerador dice Clase N - 180 W - Potencia de deshielo: 150 W, no se si se suman o si está considerado. Asumiendo que estas potencias se deben sumar (favor si me equivoco corregirme) me da 330 W mas el consumo de las ampolletas 11 W c/u x4 en total me da 374 W ¿Debería tener un inversor de 400 W?

y por ultimo los paneles
De acuerdo a la formula del otro tema del foro
(100watts * 0.5) * 17 paneles = 850wh * 6 hrs. PSH = 5.100 watts

puedo inferir lo siguiente, con la formula
(Potencia del panel x % real) x cantidad de paneles = Potencia requerida / PSH
: si considero adquirir paneles de 145 W, me queda lo siguiente
(145 W x 50%) x Cant. de paneles  = 1569 WHr / 6 Hrs.
Cantidad de paneles = 261,5 W / 72,5 W
Cantidad de paneles =3,606
¿Es esto correcto? si estoy equivocado indicármelo.

Ahora si considero 4 paneles estos deben generar teóricamente 145 W x 4 = 580 W
estos 580 W / 12 V = Amperes, o sea, teoricamente se tienen 48,3 Amp.
si estos 48,3 Amp. los multiplico por el factor de eficiencia, mantengamos el 50%, tenemos
48,3 x 50% nos da 24,16 Amp.
Por lo tanto, si estamos usando en nuestro sistema un regulador de 10 Amp para cargar nuestras baterías, ¿Esto significa que estamos perdiendo 14,16 Amp? o ¿Qué significa?

Muy atento ante sus comentarios y respuesta
Saluda cordialmente.

Miguel Rubilar.
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Mensajes : 348
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Edad : 49

MensajeTema: Hola Miguelito   Miér Jul 03, 2013 9:46 pm

Con el tema de las baterías, siempre es conveniente "sobredimensionar" pues de ello va a depender la autonomía de tu sistema.
Suponiendo que la batería esté con carga a full, debes considerar el 70% como bien dices, esto por un lado porque la batería no debe descargarse por completo, y por otro lado porque el controlador de carga cortara el envío a los consumos cuando el voltaje baje a un determinado nivel, generalmente a los 10.9v.

Luego es recomendable utilizar el criterio del "50%" para consumo exclusivo, dejando el restante como respaldo.
Luego dimensionar para la cantidad de días de autonomía.

Resumiendo:
Si ya tienes calculado cual es tu consumo, en este caso 1569w, entonces 1569 * 2 * 3
donde 2 es el sobredimensionado del 50% y donde 3 son los días de autonomía. Si quieres dejar solo 2 días de autonomia, entonces en vez de tres es 2.
El calculo de arriba nos resulta: 9414w, que equivalen a 784a, que equivale a 4 baterias de 200ah.

En relación a las PSH, por norma se consideran 5 por día, pero según mi criterio personal (y espero no se enoje mi profe), considero 6. Porque?. porque antes y después que el panel entre en sus 5 PSH, igual está generando, menos del peak pero igual generando, y que a la larga también suma en la recuperación de las baterias.

El 5% de la capacidad de carga por hora de la bateria, es un parametro no menor que debes tomar en cuenta, pues de ello va a depender que tanto puedes recargar tus baterias diariamente. Hazte a la idea con una bateria de 100ah y un panel de 145. en el mejor de los casos con esa configuración podrias recuperar poco mas de 30amp., que es casi un tercio de la capacidad de la batería. Aquí se demuestra lo importante que es hacer el sobredimensionado del 50% y los días de autonomía. Usando esos criterios, siempre vas a tener respaldo para levantar el sistema al día siguiente. De lo contrario, si descargas por completo tu bateria, vas a necesitar "3 días" para recuperar a full tu bateria.

En otras palabras, debes ser capaz de recuperar diariamente lo que consumes.

Para recargar las baterías, el 5% debes calcularlo sobre el total del banco, considerando siempre que baterías deben ser de idénticas características.

Si en tu sistema vas a conectar motores, entiéndase refrigerador, lavadoras, bombas, debes considerar el consumo multiplicado por 3, por el tema de los peak. De lo contrario, el inversor va a caer reiteradamente. Los refrigeradores no están constantemente consumiendo. El motor funciona solamente cuando requiere recuperar la temperatura programada. Y ojo, mientras mas veces abras la puerta, mayor perdida de temperatura y por ende mayor consumo.
En el sitio www.freesunpower.com hay una herramienta muy útil para calcular el requerimiento de tu sistema, en especial lo referido a los refrigeradores, pues aparte de poder seleccionar el tamaño, también puedes seleccionar si el uso es liviano, promedio, pesado, etc.
Aqui el link a la herramienta: http://freesunpower.com/system_sizing.php

Como sugerencia personal, si vas a conectar un inversor para consumos constantes como refrigerador y otros, utiliza un inversor de buena capacidad, 1000w o 1500w hacia arriba, pues aparte de soportar los peak del refri, los equipo de mayor tamaño tiene mejor aislación y disipacion de calor. Los inversores pequeños son para uso eventual, no uso permanente.

Coincido contigo en el calculo de la cantidad de paneles.
Recuerda que siempre debes redondear hacia arriba, entonces 3.6 = 4 paneles.
Con esos 4 paneles deberías poder generar diariamente unos 1740w, que equivalen a 145 amperes.
Mas que suficiente para suplir tu consumo proyectado y mantener la carga de las baterias.

Y en relación a tu última duda con el regulador, la capacidad de estos aparatos esta dada por los amperes que recibe desde el panel y los amperes que puede enviar hacia los consumo. Si aumentas los paneles conectados a un mismo controlador, tienes que aumentar también la capacidad del controlador. En tu caso, si estás proyectando 4 paneles y 4 baterías, debes pensar en 2 controladores de 20 amperes cada uno.
Así conectas 2 paneles en un controlador, con 2 baterias. Y otros 2 paneles al otro controlador, con las otras 2 baterias.

Si ocupas un controlador de menos capacidad, lo mas probable es que se queme.

Saludos
Administrador.

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