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Descripción

Este menú incluye estas opciones de cálculo:

• Capítulo.
• General.
• Material.
• Cumplimiento de HE5 (CTE).
• Criterios de cálculo.
• Etiquetas.

General

Este cuadro contiene propiedades generales de este capítulo, que se explicarán a continuación.

 

Las opciones disponibles son:

Tipo de instalación. Este apartado es muy importante, porque se debe indicar el tipo de instalación que se pretende diseñar y dimensionar. Los tipos disponibles son:

• Conexión a la red eléctrica. En este tipo de instalación, la producción de energía generada en el campo de paneles es destinada íntegramente a su venta a la red eléctrica de distribución (sin acumulación y sin autoconsumo).
• Aislada con acumuladores. Este tipo de configuración es para instalaciones que son independientes (aisladas) de la energía eléctrica de la red convencional, por lo tanto el consumo eléctrico ha de ser proporcionado íntegramente por la instalación solar fotovoltaica, que almacenará la generación eléctrica en baterías para cuando sea solicitada.
• Autoconsumo (con o sin acumuladores). Una instalación de autoconsumo tiene por función que el uso de la energía generada por la propia instalación sea para el consumo propio con el consecuente ahorro energético. La energía que no se está consumiendo se puede almacenar o verter a la red eléctrica.
• Vertido 0: En Autoconsumo, la parte de la energía que se obtiene de la producción fotovoltaica y que no se consume, se puede verter y compensar  a la red eléctrica a la que esté conectada. Si se activa esta opción, esa energía sobrante no se vierte y, por lo tanto, no se tiene en cuenta en el balance energético y económico de la instalación (se sustituye por un valor nulo, 0).

Instalación aislada. En este apartado, se definen los criterios de dimensionado básico para las instalaciones aisladas de la red eléctrica o de autoconsumo siguientes:

• Mes de referencia para cálculo. Aquí se indicará el mes para realizar el cálculo y comprobaciones, ya que la radiación y la posición solar no es la misma en todos los meses del año. Por ello aquí se seleccionará, para el dimensionado: un mes concreto del año, el más o el menos favorable (entendiendo para ello el que tenga la mayor o menor incidencia de radiación solar) o el anual (mes con el valor medio del año).
• Pérdidas... (botón). Mediante esta opción se pueden incluir en los cálculos unos porcentajes de pérdidas en: el cableado, el acumulador y por acoplamiento.
• Número de días de autonomía. Este criterio es fundamental para dimensionar el número de acumuladores, ya que éstos serán los que alimenten al sistema cuando las placas fotovoltaicas no produzcan energía; casos que pueden darse durante la noche o los días nublados donde la radiación solar es muy baja.
  

  En el caso de no tener acumuladores, como puede ser una instalación de Autoconsumo, se deberá indicar que el Número de días de autonomía es cero.

• Profundidad de descarga máxima DOD (%). Este criterio, también es utilizado en el cálculo de los acumuladores, ya que especifica la cantidad máxima de descarga a la que se puede llevar a la batería. Por ejemplo, supongamos que definimos un valor de Profundidad de descarga máxima (DOD) del 40%. Esto quiere decir que del 100% de la capacidad de la batería, podremos descargar (o consumir) un 40% de ella, por lo que aún quedará un 60% de carga (SOC).

Datos de la localidad. La localización o emplazamiento donde se pretende colocar la instalación (se elige en el capítulo TK-Edificio), es un factor determinante en la producción de energía eléctrica fotovoltaica.

El programa dispone de varios criterios para establecer los datos climáticos para la realización de la simulación:

• Datos climáticos obtenidos desde un archivo con extensión MET. Si se selecciona esta opción, por defecto toma el fichero que se haya definido con la Localidad en la base de datos.
• También se puede utilizar el botón Descargar datos PVGIS © para importar valores de radiación..., mediante la creación del un archivo con extensión MET, directamente desde el servicio Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS).

• Cuando se descarga el nuevo archivo con extensión MET desde el Sistema de información geográfica fotovoltaica (PVGIS), se guarda y almacena el nuevo nombre de manera que el original (el de la base de datos de la Localidad) ya deja de ser utilizado. Si se quiere volver al anterior archivo, hay que pulsar el botón .

• Datos climáticos teóricos según su localización.
• Datos climáticos medios mensuales, que se pueden obtener de las siguientes bases de datos de localidades que habrá que seleccionar: UNE 94003:2007, Atlas AEMET 2012 o Descarga desde PVGIS ©.

Parámetros de simulación

Los módulos fotovoltaicos pueden generar energía, con unos valores de corriente y tensión que son variables en función de la temperatura e irradiancia. Por lo que los valores fundamentales de un panel fotovoltaico se deben expresar en unas condiciones normalizadas (ensayo de paneles); estas condiciones son las denominadas Condiciones Estándar de Medida  (CEM o STC, del inglés, Standard Test Conditions). Estas condiciones son: irradiancia solar de 1000 W/m², temperatura de la célula fotovoltaica 25 °C, valor distribución espectral (masa de aire) 1,5 AM. En estas condiciones no se refleja el rendimiento de un panel aislado en la intemperie.

• Irradiación para obtener punto de trabajo de paneles (W/m²).
• Factor corrector del índice de nubosidad, H.
• Realizar simulación considerando valores STC.

 Cabe aclarar que la radiación es casi siempre inferior a 1000 W/m², la temperatura frecuentemente excede los 25°C (frecuentemente se calientan hasta los 50 °C), mientras el valor espectral puede variar entre 0,7 (a gran altura sobre el nivel del mar) y valores mayores (al atardecer).

Material

Esta ventana muestra los tipos de materiales o modelos de los equipos seleccionados que se tendrán en cuenta por defecto al insertarlos en este capítulo. Estos materiales y modelos deben estar creados en el menú Archivo/Bases de datos/Electricidad.

 

Mediante el botón, Cambiar>>, se podrá seleccionar otro de la base de datos o ver sus características.

Cumplimiento de HE5 (CTE)

Las opciones que aparecen en esta pestaña se refieren a la contribución necesaria del DB HE5 del CTE y a las sugerencias de las pérdidas límite máximas del IDAE:

Contribución necesaria. En este apartado el programa realiza el cálculo de la potencia a instalar mínima exigible (kW) según el apartado 3 del DB-HE5 (articulado: 14 junio 2022) en el caso que sea de aplicación al edificio.

El programa permite obtener de forma automática la Superficie del edificio construida y la Superficie de cubierta para el cálculo de la aportación de energía solar fotovoltaica según el DB-HE5, aunque se puede forzar unas superficies más específicas.

Disposición de los módulos. Se indicará la forma en la que se instalarán los módulos en la edificación, pudiendo ser: General, Superposición o Integración arquitectónica. Cada disposición dispone de unas características y exigencias particulares. Se puede ver más abajo cuáles son los valores recomendados en cada caso.

Pérdidas límite. En este apartado se indican los valores de las pérdidas límite a considerar en función de la disposición de los módulos. Dependiendo del tipo de disposición de los mismos, las sugerencia de pérdidas por sombras, orientación e inclinación y la combinación de éstas, serán diferentes. Para una disposición, General, las exigencias de pérdidas son más restrictivas que para una disposición de Superposición y éstas serán mayores que para Integración arquitectónica.

Criterios de cálculo

En esta pestaña, es establecen los siguientes parámetros de diseño:

 

Caídas de tensión límite y sección mínima del cable. En este apartado se indicará el valor máximo de la caída de tensión permitida en los respectivos tipos de tramos de conductor. Se han considerado diferentes tipos de tramos, dependiendo del lugar que ocupa dentro de la instalación. Dependiendo de ello, se asigna un valor máximo de caída de tensión que será utilizado automáticamente para el dimensionado del cableado por el criterio de caída de tensión máxima. También se definirá el tamaño de la sección mínima de partida del cableado, que igualmente también se tendrá encuentra en función del tipo de cable, en función del lugar en el que se encuentre y del cálculo y en función de la corriente que circula por él.

Factor de escala en inversores [Pot. Inversor/Pot. Campo paneles] (%). En versiones anteriores, este valor siempre era del 100%, de modo que, si la potencia del campo de paneles superaba a la Potencia CC máxima del inversor, el programa mostraba un aviso.

A consecuencia de las recomendaciones del IDAE y de los propios fabricantes, se establece que esta referencia ha de estar comprendida entre un 80 % y 90 %, ofreciéndose la posibilidad de ajustar este valor según corresponda en el menú Datos/Generales...

Si el inversor tuviese un margen del 20 % por encima de la Potencia CC máxima, el Factor de escala en inversores deberá indicarse del 80 % (100 - 20).

Margen de seguridad en el dimensionado de conductores y materiales. En este apartado se establece el valor de los márgenes de seguridad en el dimensionado de las secciones de los conductores dependiendo del campo al que pertenezca (paneles, acumuladores y receptores). El margen se emplea para sobredimensionar la corriente que esté circulando por el conductor, con vistas a obtener una sección de cableado que garantice la circulación de la corriente máxima a circular por los mismos.

También es posible establecer los valores característicos de resistividad de los Materiales empleados para los conductores (cobre, aluminio u otro). Este último campo no es normal que se modifique, solo que se da la posibilidad con fines docentes.

Activar el uso de optimizadores tipo MPPT en el campo de paneles fotovoltaicos, al activar esta opción se puede considerar el uso de optimizadores tipo MPPT en las Propiedades el optimizador de los paneles solares.

En cada Panel fotovoltaico se podrá seleccionar el nombre del Optimizador MPPT con el que funcionará.

Cálculo de pérdidas. En este apartado se definen los criterios a considerar durante el cálculo de las posibles perdidas producidas en las instalación a consecuencia de la orientación, la inclinación y el sombreado, ya sea por los propios paneles, así como por la edificación en la que se encuentra la instalación o bien la colindante a esta. Es posible realizar solo el cálculo del valor de esta o bien que el efecto de ella se traslade a los resultados.

Discretización de paneles fotovoltaicos para el cálculo de sombras. En este apartado se indica el valor de discretización o, lo que es lo mismo, el número de zonas en los que se divide cada panel para su estudio. Cuanto mayor sea el número de estas divisiones, más preciso será el resultado, ya que se entiende que al aumentar el fraccionamiento, y se conseguirán unos resultados más exactos. Pero, por otro lado, se incrementará el tiempo de cálculo. Lo ideal es trabajar con un valor intermedio que aporte un resultado eficiente para un tiempo de cálculo lo más corto posible. Valores entre 25 y 100 pueden ser unos valores apropiados.

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