examenes ceu master eerr tema 4

8/10/2019 examenes CEU master EERR tema 4

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Materia 4

Abril2012 PREGUNTAS TIPO TEST

1) Cmo afecta la temperatura a la curva I-V de un panel fotovoltaico?a) A mayor temperatura mayor corriente de cortocircuito

b) A menor temperatura menor corriente de cortocircuitoc) A mayor temperatura mayor corriente de cortocircuito y mayor voltaje de cortocircuitod) A mayor temperatura mayor corriente de cortocircuito y menor voltaje de cortocircuito

2) La temperatura como afecta al rendimiento de una panel?a) No afecta ya que tiene una potencia nominal

b) Aumenta el rendimiento ya que como tiene mayor temperatura ms luz le llegarc) Disminuye ya que aumenta la temperatura de celdad) Ninguna de las anteriores

3) Cmo afecta la irradancia a la curva I-V de un panel fotovoltaico?a) A mayor temperatura mayor corriente de cortocircuito

b) A menor temperatura menor corriente de cortocircuitoc) A mayor temperatura mayor corriente de cortocircuito y mayor voltaje de cortocircuitod) A myor temperatura mayor corriente de cortocircuito y menor voltaje de cortocircuito

4) Los paneles policristalinos se denominan as por:a) Debido al cristal que los forman y crecen una nica direccin direcciones.b) Debido a que los cristales que los forman son varios y crecen de forma heterogenea en

multiples direccionesc) Debido a que los cristales que los forman son varios y crecen de forma ordena en una direccin.d) Ninguna de los anteriores

5) Qu es la gasificacin?a) Un proceso que ocurre cuando la batera esta descargada y genera burbujas de hidrogeno y oxigeno

b) Un proceso que ocurre debido a la corrosin de las regillas y es daido para la capacidad de labatera

c) Un proceso que ocurre cuando la batera se encuentra sobrecarga y genera birbujas de

hidrogeno y oxigenod) Ninguna de los anteriores

6) En una batera que es el factor de descarga?a) Aquel proceso que ocurre cuando se descarga completamene y debido al tiempo se realizan cristales

de sulfato muy grandes.

b) Es el tiempo que tarda la batera en descargase completamentec) Es el valor que tiene la batera cuando se encuentra completamente cargadad) Es el limite hasta donde se puede descargar la batera sin realizar un deterior anormal a la

batera7) Cuantos paneles habra en serie, intensidad de cortocircuito 7,2, si tenemos que al reguladore de carga

le llega una intensidad de cortocircuito de 14,4

a)

No se sabe, ya que la intensidad de los paneles en serie es la misma para todos, en este casopodemos tener 20 paneles en serie y lo unico que podramos afirma es que por esa ramaciruculan 7,2A

b) Dos ramas en paralelo ya que las intesidades en paralelo se suman.c) Dos ya que la intensidad de los paneles se suma cuando se colocan en seried) Ninguna de las anteriores

8) Cuantas ramas habri en paralelo si la intensidad de cortocircuito de un panel es de 7,2A , si tenemosque al reguladore de carga le llega una intensidad de cortocircuito de 14,4A

a) No se sabe, ya que la intensidad de los paneles en serie es la misma para todos, en este casopodemos tener 20 paneles en serie y lo unico que podramos afirma es que por esa rama ciruculan

7,2Ab) Dos ramas en paralelo ya que las intesidades en paralelo se suman.c) Dos ya que la intensidad de los paneles se suma cuando se colocan en seried) Ninguna de las anteriores

Materia 4 fotovoltaica exmenes Pgina 1de 54


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Materia 4

PREGUNTAS DE DESARROLLOPregunta 1:Realizar un esquema con las principales fases del montaje de una instalacin fotovoltaica.

Pregunta 2:Tras realizar una instalacin, te llaman porque no se est obteniendo la produccin esperada.Enumerar los motivos.Puede ocurrir que la generacin elctrica instantnea sea menor de lo esperado para el nivel de radiacin

existente, sin que se detecten cortes de suministro. En este caso las causas de este mal funcionamiento son

variadas:

Seleccin inadecuada del inversor en relacin con el generador fotovoltaico.

Dimensionado insuficiente de los cables, registrndose cadas de tensin excesivas.

Defectos en la conexin de un determinado nmero de ramas del generador. Orientacin inadecuada de parte o todo el generador.

Sombreado mayor de lo previsto, por un estudio inicial incorrecto, por rboles, por nuevasconstrucciones, etc.

Reduccin de la eficiencia del inversor, por calentamiento o inversor defectuoso de fbrica.

Potencia real de mdulos por debajo de lo especificado, ya tratado en la seccin correspondiente.

Suciedad.Pregunta 3Realiza el diagrama de bloques de una unidad de generacin de 100 kW, desde su generacin hastala evacuacin media tensin de la electricidad generada.



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Materia 4

CASO PRCTICO

Se quiere disear una instalacin fotovoltaica autnoma, a 48 VDC, para el suministro elctrico de una

vivienda, en corriente alterna.

Los paneles estn situados con orientacin Sur e inclinacin 34 que, si bien no es la ptima para una

instalacin autnoma en la pennsula, permite su colocacin sencilla sobre el tejado de dicha vivienda.

Se dispone de los siguientes datos medios mensuales de radiacin diaria incidente sobre la superficiede

trabajo. Estn expresados en kWh/m2

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

4,04 4,62 5,56 5,73 6,17 6,35 6,55 6,25 5,86 5,12 3,83 3,73

La demanda elctrica diaria de la vivienda es de 1.600 Wh/da en DC, La potencia del inversor 1150 W ylas caractersticas tcnicas bsicas de los paneles, de 24 V nominales, son las siguientes:

Concepto ValorPNOM,panel 150 Wp

Isc 4,7 A

IPMP 4,35 A

UOC 43,2 V

UPMP 34,6 V

N clulas (serie x paralelo) 72 x 1

TONC 47,2C

Tk(P

n) -0,47%/K

Dimensiones 1.590 x 790 x 39,5 mm

1) Determinar la potencia nominal del generador fotovoltaico y su configuracin serie x paralelo,asumiendo un factor de seguridad de FSG = 1,3.

2) Determinar la capacidad til y nominal del acumulador que se va a instalar, en A.h, para 3 das deautonoma y una profundidad mxima de descarga del 80%.

3) Si tenemos vasos de 2V cuantos vasos tendr que formar la batera para satisfacer las necesidadesde la instlaacin.

4) Determinar la corriente mxima que tendr que soportar el regulador de carga y la tensin detrabajo, adems determina la intensidad mxima y la tensin de trabajo que tiene que soportar el

inversor si todos los equipos estuvieran operando al mismo tiempo.

Pregunta 1:Vamos a disear el generador fotovoltaico, suponemos que en todos los meses se consume lo mismo, portanto el mes ms desfavorable es el mes de Diciembre, por tanto la configuracin del generador

fotovoltaico lo haremos con estos datos:



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Materia 4

= 1600 () = 3,73 2

Por tanto tendremos que la configuracin del generador ser:

,()= (

(

)/

)

=1,6 1,33,73/1

= 0,558= 558El nmero de paneles en serie es:

Nserie=VNOM,G

VNOM,panel=

48

24= 2

Nmero de ramas en paralelo:

Nparalelo=PNOM,G

Nserie PNOM,panel= 558

2 150= 1,862Por lo tanto la potencia nominal real que tendr el generador fotovoltaico ser:

PNOM,G= Nparalelo Nserie PNOM,panel= 2 2 150 = 600WpLa configuracin del generador solar ser 2 ramas en paralelo con 2 paneles en serie y tendr una potencia

nominal de 600Wp

Pregunta 2La capacidad til de la batera es:,()= = 1600 3 = 4800La capacidad nominal de la batera:

,()=,=

,()=,=

1600 30,8

= 6.000Para calcularlo en Amperios-hora, tomaremos como tensin nominal 48V:

,()=, =4800

48 = 100

,()=, =600048 = 125Pregunta 3Tenemos que la tensin nominal del sistema en corriente continua es de 48V, tenemos que cada vaso de la

batera suele aportar aproximadamente 2V, por tanto el nmero de vasos ser:

=482 = 24 Pregunta 4La corriente mxima que debe soportar el regulador de carga, ser la mxima de cortocircuito de los

paneles:

,

1,25

= 1,25

2

4,7 = 9,4

La intensidad mxima que tiene que soportar el inversor es la siguiente:

,= 1,25 = 1,25 1150

48 0,9= 33.27Tanto el inversor como el regulador funcionan a 48V

Abril 2013 PREGUNTAS TIPO TEST

1. A partir de que irradiancia comienza a funcionar un mdulo?a) A 200W en Amorfos

b)

En policristalino a partir de 100Wc) Para el silicio moncristalino nunca funcionad) Ninguna de las anteriores



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Materia 4

2. De qu depende la capacidad de la batera?a) ISC,Gdm, Ldm

b) Ldm,Naut, VNOMy PDMAXc) Ldm,ISC, VNOMy PDMAXd) Ldm,Naut, VSCy PDMAX

3. Como se llama el punto Ipmpy Vpmp

a)

PMPb) Potencia nominal en estndarc) Punto de referenciad) La a y b

4. Cul de las siguientes afirmaciones no es cierta sobre es el rendimiento de una instalacinfotovoltaica?

a) El rendimiento de una instalacin fotovoltaica es del 80%b) El rendimiento de un panel fotovoltaico es del 80%c) El rendimiento de un inversor es del 90%d) Ninguna de las anteriores

PREGUNTAS DE DESARROLLO

Pregunta 1:

Desarrollar y dibujar las grficas que afectan a la clula solar.

El comportamiento de una clula solar respecto a la temperatura la podemos observar en la siguiente

grfica:

Como podemos observa con el incremento de la temperatura tenemos que la intensidad de corto circuitoISCaumenta. Por el contrario tenemos que el rendimiento se ve reducido de forma considerable cuanto

mayor sea la temperatura, lo mismo le ocurre al la tensin de corto circuito VOC.

El comportamiento de una clula respecto a la irradancia a la que est sometida es el siguiente:



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Materia 4

Se puede considerar que la corriente generada es proporcional a la iluminacin recibida y que no existen

diferencias apreciables sobre la tensin. En realidad, los efectos se producen indirectamente a travs del

calentamiento de la clula, ya que al calentarse la clula se reduce el rendimiento y la tensin de corto

circuito, como se menciono antes cuando se trat el comportamiento de la clula respecto a la

temperatura.

Pregunta 2:

Clases de clulas solares

Existen principalmente dos tipos de clulas basadas en silicio cristalino:

- Las clulas de silicio monocristalino: presentan un nico frente de cristalizacin, con rendimientosalrededor del 20% de mximo en produccin masiva, si bien con valores medios algo inferiores.

Una clula tpica de 125x125 mm2 ofrece una corriente de cortocircuito por encima de los 5 A y unvoltaje en circuito abierto sobre los 0,6 V. As, la potencia mxima de una clula de estas

caractersticas ronda los 2,5 W.

- En el caso del silicio policristalino: el crecimiento de los cristales se realiza en varios frentes, conuna mayor heterogeneidad. Son procesos ms rpidos con eficiencias de clula algo menores.

- Ambos tipos de silicio cristalino suponen aproximadamente el 90% de la produccin mundial declulas fotovoltaicas para aplicaciones terrestres.

Otro tipo de clulas que se pueden encontrar son las de pelcula fina, los materiales empleados son el

silicio amorfo, teluro de cadmio y CIS, las caractersticas de estas son:

- Buscan la reduccin del grosor, se fabrican clulas por debajo de las 200 m, logrando un mayor

aprovechamiento de la materia prima siempre que los procesos de fabricacin se ajusten ymantengan tasas de rotura de obleas reducidas.

- Todava sus eficiencias son bajas y su produccin bastante ms reducida. Se realiza mediante ladeposicin de materiales fotosensibles sobre superficies soporte de bajo coste, como plsticos,

vidrio o acero. Su mayor flexibilidad abre un importante campo de aplicacin en la integracin

arquitectnica.Existen otros tipos de clulas conocidas como multiunin, estas se caracterizan por:

- Las diferentes capas de la clulas son de los materiales de los grupos III-V de la tabla peridica,principalmente es AsGa.

- La clula se forma con el material de mayor energa de enlace en la capa superior, para absorber los

fotones de mayor energa, y las siguientes capas en valor decreciente.- Se obtienen ya en laboratorio clulas sobre un 40% de eficiencia y un 30 a 35% en produccin

industrial. Es de esperar una mejora hasta el 50% en los prximos aos, ya que es un campo en

pleno auge investigador e industrial.



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Materia 4Pregunta 3:

Sistemas de seguimiento solar

Seguimiento en un eje horizontal, Norte-Sur

Este tipo de seguimiento los mdulos estn orientados hacia el Este por la maana, movindose a

lo largo del da sobre el eje Norte-Sur hasta la posicin Oeste al atardecer. Despus de la puestade Sol se puede volver a la posicin inicial en preparacin para la maana siguiente.

Si hay condiciones de viento medio-fuerte se mantienen en posicin horizontal para reducir los

esfuerzos mecnicos, mientras que si se prevn nevadas, se posicionan en vertical para evitar la

acumulacin.

Los sistemas actuales incorporan el llamado backtracking, que modifica la posicin de los mdulos

a fin de reducir el sombreado a primera y ltima hora del da.

Dentro de los sistemas con seguimiento es de los que presenta una mayor sencillez, robustez y

menor coste. Es apropiado para sistemas muy grandes, ya que el aprovechamiento del terreno esmximo porque no existe casi sombreado en la direccin Norte-Sur y se pueden colocar mdulos

contiguos en largas filas.

Seguimiento en un eje acimutal (vertical)

En latitudes mayores se mejora la recepcin energtica con el seguimiento acimutal a un eje. El

eje de giro es vertical, estando los mdulos inclinados un valor igual a la latitud, de forma

constante.

Seguimiento en un eje inclinado (polar)

Una configuracin que combina una buena recepcin energtica con un buen aprovechamiento deterreno es el seguimiento con un eje inclinado hacia el Sur. Cuando la inclinacin de este eje es

igual a la latitud recibe el nombre de seguimiento polar.

Para disminuir el sombreado se disean sistemas con inclinacin del eje de giro menor, por

ejemplo de 20. De esta forma se puede aumentar la concentracin de equipos sobre el terreno

disponible.

2.3.4. Seguimiento en 2 ejes

La configuracin que maximiza la recepcin solar anual considerando un sistema individual sin

sombras es, sin duda, el seguimiento a 2 ejes, salvo climatologas con un exceso de radiacindifusa.

En este tipo de sistemas los mdulos se encuentran orientados de forma perpendicular al Sol en

todo momento, obtenindose una ganancia por encima del 40% respecto a los sistemas sin

seguimiento.

Uno de los principales problemas que plantean estos sistemas de seguimiento que suelen ser de

gran tamao, provocan sombras mayores y por tanto hay que separar ms los paneles y por tanto

hay que analizar cada situacin ya que se puede dar que alguna instalacin sea ms rentable

colocar otro sistema de seguimiento

Existen diversas configuraciones de seguidores a dos ejes en el mercado:



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Materia 4o Sistemas con movimiento giratorio de la estructura completa ms un movimiento sobre un

eje que regula la inclinacin.o Sistemas mstil fijo y rueda giratoria superior ms posicionamiento en inclinacin.o Sistemas doble movimiento lineal, por un lado de la estructura soporte y, por otro, de los

mdulos. Su configuracin de menor altura reduce de forma considerable la carga deviento.

La solucin que permite un menor consumo elctrico por accionamiento es la que consigue que el

seguidor mueva un eje durante todo el da y el otro slo una vez

Los sistemas de seguimiento ofrecen diferentes posiciones de seguridad o especiales ante

condiciones extremas de viento (mdulos paralelos al suelo), cada de nieve (mdulos verticales)

o para tareas de mantenimiento.

En cuanto al precio, los seguidores grandes se sitan en el rango de los 100-200/m2 de panel en

la actualidad.

CASO PRCTICO

Contratan para realizar una memoria tcnica en la que se describan los sistemas fundamentales para la

instalacin aislada. Para ello, su empresa pidi previamente, los datos de radiacin y consumo. Escogido

el mdulo fotovoltaico y las bateras a utilizar con sus caractersticas fundamentales, deber realizar los

siguientes clculos:

1. Realizar el esquema de la instalacin. Ser suficiente con un diagrama de bloques.

2. Configuracin elctrica del generador fotovoltaico para el mes ms desfavorable. Justificar la

eleccin tomada.

3. Determinar la configuracin del acumulador. Es fundamental dimensionarlo para que el nmero de

ciclos de las bateras sea el mayor posible. El nmero de das de autonoma ser de 5.

4. Determinar la potencia del inversor.

5. Determinar la intensidad de entrada del regulador.

Nota:

No ser necesario introducir factores de seguridad

Se debern justificar todos los apartados

Se considerar una tensin nominal del sistema de 48 V

Todas las cargas trabajarn en C.A

BATERIA MODULO FOTOVOLTAICO

S-1590

Voltaje (V) 6

Capacidad (Ah) 770

Profundidad Descarga mxima 0,5- 0,8



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Materia 4

ANALISIS DEL CONSUMO Y RADIACIN

Uso Horas/da) Con sumo Wh/da)

Recep. N P W) Resto del ao Verano Resto del ao Verano

Luminarias 8 20 2 2 240 240

Audiovisual 1 250 5 5 1250 1250

Bomba 1 750 2 4 1500 3000

2990 4990

EN FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

3,3 3,8 5,7 5,6 6,4 6,8 7,0 6,7 5,9 6,6 3,3 2,6 Radiacin

2,99 2,99 2,99 2,99 2,99 2,99 4,49 4,49 2,99 2,99 2,99 2,99 Consumo

0,9 0,78 0,52 0,53 0,46 0,44 0,64 0,67 0,5 0,45 0,9 1,15 Ratio

Pregunta 1:

Pregunta 2

Observando la tabla de de Radiacin/Consumo/Ratio podemos observa que el mes ms desfavorable es

el mes de Junio el cual tiene un ratio 0,44 que es el ms bajo del ao, por tanto los datos de partida sern

los siguientes:

= 2990

() = 6,8 2

SHOTT PERFORM POLY 225

Potencia nominal (Wp) 225

Tensin nominal (V) 29,8

Corriente nominal (A) 7,55

Tensin en circuito abierto (V) 36,7

Corriente de cortocircuito (A) 8,24

Eficiencia del mdulo (%) 13,4



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Materia 4Por tanto tendremos que la configuracin del generador ser:

,()= (()/)= 2,99

6,8/1= 0,4397= 439,7

El nmero de paneles en serie es:

Nserie=VNOM,GVNOM,panel=

48

24= 2

Nmero de ramas en paralelo:

Nparalelo=PNOM,G

Nserie PNOM,panel= 439,7

2 225= 0,971

Por lo tanto la potencia nominal real que tendr el generador fotovoltaico ser:

PNOM,G= Nparalelo Nserie PNOM,panel= 2 1 225 = 450Wp

La configuracin del generador solar ser 1 rama en paralelo con 2 paneles en serie y tendr unapotencia nominal de 450Wp

Pregunta 3

La capacidad til de la batera es:

,()= = 2990 5 = 14.950La capacidad nominal de la batera, seleccionamos una profundidad de descarga mxima de 0,8 ya que

es una batera tubular, la cual se caracteriza por presentar descargas lentas y cargas intermitentes:

,()=,=

,()=,=14.950

0,8 = 18.687,5

Para calcularlo en Amperios-hora, tomaremos como tensin nominal 48V:

,()=, =14950

48 = 311,45

,()=,

=18.687,5

48 = 389,33Pregunta 4:

El inversor tendr una potencia mnima en la AC a la salida 1160W

Pregunta 3:

La corriente mxima que debe soportar el regulador de carga, ser la mxima de cortocircuito de los

paneles, como no hay que colocar factores de seguridad no colocamos 1,25 de factor de seguridad:

, = 1 4,7 = 4,7Enero 2013 PREGUNTAS TIPO TEST



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Materia 45. Qu caracteriza al Rgimen Ordinario y al Rgimen Especial de sistemas de produccin

elctrica?e) El Rgimen Ordinario incluye las tecnologas emisoras de de gases de efecto invernadero

y el Especial las no emisoras.f)

Los precios de la electricidad en las tecnologas del Rgimen Ordinario se rigen por el mercado y las

del Especial tienen beneficios adicionales.

g) Las tecnologas de las energas renovables forman el Rgimen Especial y las no

renovables el Rgimen Ordinario.6. En Espaa, el sistema de generacin elctrica:a) Presenta una gran dependencia del petrleo.b) Presenta una elevada diversidad en tipos de recurso energtico utilizado.

c) No se abastece de electricidad de origen nuclear debido a la moratoria existente.7. Cules son las principales ventajas de la energa solar fotovoltaica?

a) Es una energa renovable, poco emisora de gases de efecto invernadero e intensiva enenerga.

b) Es una energa renovable, gestionable y no contaminante.c)

Es una energa renovable que utiliza un recurso gratuito, es flexible en aplicaciones y no contaminante

en el proceso de generacin elctrica.

8. Cules son los principales inconvenientes actuales de la energa solar fotovoltaica?

a)

Es poco intensiva en energa y requiere una inversin inicial elevada.

b) Al estar a la intemperie los paneles solares tienen una fiabilidad reducida.c) Requiere unos costes de operacin y mantenimiento elevados.

9. Cules son las principales aplicaciones actuales de la tecnologa fotovoltaica?a) Instalaciones para generacin de electricidad y venta a la red elctrica.b) Aplicaciones espaciales, electrificacin de zonas rurales e instalaciones en conexin a red.

c) Parqumetros, telfonos de emergencia y pequeos equipos de consumo (calculadoras,linternas, etc.).

10. Cul de las siguientes afirmaciones es falsa?a) Los paneles generan electricidad los das nublados.

b) Los paneles no necesitan tanto la luz solar como una temperatura elevada para generar la electricidad.

c) La radiacin ultravioleta y la visible se transforman en electricidad en los panelesfotovoltaicos.

11. Qu ocurre si un panel solar se cortocircuita?a) Se destruye debido a un calentamiento excesivo, en el llamado efecto del punto caliente.b) No se destruye porque por normativa dispone de sistemas de proteccin, normalmente

fusibles.c)

No le ocurre nada, ya que la corriente de cortocircuito es reducida.

12. Seleccionar la afirmacin ms adecuada:a)

El mercado de paneles solares est repartido de forma casi equitativa entre el silicio monocristalino y

el policristalino.

b) Aunque los paneles de silicio monocristalino tienen mejor eficiencia, en el mercado se han

impuesto los de silicio policristalino por su menor coste.c) Los paneles de silicio monocristalino se han impuesto a los de silicio policristalino por su

mejor eficiencia y su menor necesidad de superficie.

13. Ejercicio prctico: Estimar la potencia generada por un panel de 100 Wp de potencia nominal, almedioda de un da muy claro y soleado, con una irradiancia incidente de 1.000 W/m2 y unatemperatura ambiente de 25C (Datos panel: 100 Wp, TONC: 48C, p = -0,4%/C).

a) 100 W, porque 1.000 W/m2 y 25C de temperatura ambiente son las CondicionesEstndar de Medida.

b) Entre 90 y 99 W.c) Entre 80 y 89 W.

14. Cules son las principales aplicaciones actuales de la tecnologa fotovoltaica?a) Instalaciones para generacin de electricidad y venta a la red elctrica.b)

Aplicaciones espaciales, electrificacin de zonas rurales e instalaciones en conexin a red.



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Materia 4c) Parqumetros, telfonos de emergencia y pequeos equipos de consumo (calculadoras,

linternas, etc.).15. Cul de las siguientes afirmaciones sobre las caractersticas elctricas de los mdulos es

correcta?a)

Si aumenta la temperatura, disminuye la tensin y se mantiene prcticamente constante la intensidad,

lo que puede dar mejores rendimientos en invierno que en verano.

b) Si aumenta la temperatura, disminuye la intensidad y se mantiene prcticamente constante

la tensin, lo que me da peores rendimientos en verano que en invierno.c) Si aumenta la temperatura, aumenta la intensidad y se mantiene prcticamente constantela tensin, lo que me da peores rendimientos en verano que en invierno.

16. Cul es el lmite de potencia para instalaciones fotovoltaicas en cubierta segn RD 1578/2008?a) 50 MW

b) 2 MW

c) 100 kW17. Cul es el elemento de la instalacin fotovoltaica que transforma la energa en corriente continua

en energa en corriente alterna?a) El generador fotovoltaico.b) Las protecciones.

c)

El inversor.

18. Cul de las siguientes infraestructuras no se acoge al CTE DB HE5 Contribucin fotovoltaicamnima de energa elctrica?

a) Edificio multifamiliar con 179 viviendas.

b) Hipermercado con 12.254 m2 construidos.c) Clnica con 108 camas.

19. A qu tarifa del RD 1578/2008 se acoge una instalacin fotovoltaica de 14 kWp conectada a redsobre las marquesinas de un aparcamiento en un centro comercial con superficie construida de

25.000 m2 en La Rioja?a) Por tratarse de una instalacin dependiente de un centro comercial, debern aplicarse lasexigencias del CTE y se considerar una instalacin tipo I.1 con una tarifa de 34c/kWh.

b) Tendr la misma consideracin que una instalacin sobre cubierta y por tanto seconsiderar una instalacin tipo I.1 con una tarifa de 34c/kWh

c) Al encontrarse en una estructura sobre finca urbana, tendr la consideracin de instalacin en suelo y

por tanto instalacin tipo II con una tarifa de 32c/kWh.

20. En la fase de instalacin de un campo generador fotovoltaico, cul es el primer paso tras recibirla partida de mdulos fotovoltaicos?

a)Se comprueba si hay algn mdulo con desperfectos y se clasifican por intensidades segn los datos

extrados del flash report.

b) Se comprueba si hay algn mdulo con desperfectos y se instalan segn las distintas

potencias unitarias de los mdulos.c) Se instalan sobre la estructura y en caso de detectar algn desperfecto, se llama a la

distribuidora para que subsane el incidente.

21. Se dispone de un panel solar fotovoltaico de 100Wp (watios-pico) Cul de las siguientesafirmaciones es cierta?

a) El panel solar siempre genera 100W de potencia, independientemente de las condicionesambientales.

b) El panel solar genera como mximo 100W de potencia, de ah el nombre de watios-pico.

c)

El panel genera normalmente menos de 100W, aunque puede generar ms, en funcin de las

condiciones ambientales.

22. Para un mismo nivel de irradiancia solar (W/m2) cul de las siguientes afirmaciones es cierta?



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Materia 4a) La potencia generada por un panel fotovoltaico se reduce al aumentar la temperatura

ambiente.b) La potencia generada por un panel fotovoltaico no vara de forma apreciable con la

temperatura ambiente, slo con la irradiancia solar.c) La potencia generada por un panel fotovoltaico se incrementa al aumentar la temperatura

ambiente.23. Qu se entiende por efecto del punto caliente?

a)

Es el fenmeno que provoca que, por sombreado parcial de una clula fotovoltaica, dicha clula

puede polarizarse inversamente y actuar como carga del conjunto del panel que est en insolacin.

b) Es el fenmeno que provoca que, por alcanzarse una temperatura de clula superior alTONC, sta disipe el calor en el resto de clulas, pudiendo llegar a quemarse si superauna temperatura de unos 85C.

c) Es el fenmeno que se produce en condiciones de mxima irradiancia y temperaturaambiente por encima de 25C.

24. Cul de los siguientes puntos afecta de manera ms negativa al rendimiento de la instalacin?a) La temperatura de clula y la irradiancia.b) El rendimiento del inversorc) La tensin en circuito abierto y la corriente de cortorcircuito del campo generador

fotovoltaico.


Pregunta 1:

Protecciones y cableado de una instalacin conectada a red

El Real Decreto 1663/2000, en su artculo 11, establece las protecciones que debe incorporar toda

instalacin fotovoltaica en conexin a red, en baja tensin. Son los siguientes elementos:

Interruptor general manual, que ser un interruptor magnetotrmico con intensidad de cortocircuitosuperior a la indicada por la empresa distribuidora en el punto de conexin. Este interruptor ser

accesible a la empresa distribuidora en todo momento, con objeto de poder realizar ladesconexin manual.

Interruptor automtico diferencial, con el fin de proteger a las personas en el caso de derivacinde algn elemento de la parte continua de la instalacin.

Interruptor automtico de la interconexin, para la desconexin-conexin automtica de lainstalacin fotovoltaica en caso de prdida de tensin o frecuencia de la red, junto a un rel deenclavamiento.

Proteccin para la interconexin de mxima y mnima frecuencia (51 y 49 Hz, respectivamente) yde mxima y mnima tensin (1,1 y 0,85 Um, respectivamente).

Estas protecciones podrn ser precintadas por la empresa distribuidora, tras las verificacionescorrespondientes.

El rearme del sistema de conmutacin y, por tanto, de la conexin con la red de baja tensin de la

instalacin fotovoltaica ser automtico, una vez restablecida la tensin de red por la empresadistribuidora.

Podrn integrarse en el equipo inversor las funciones de proteccin de mxima y mnima tensin yde mxima y mnima frecuencia, y en tal supuesto las maniobras automticas de desconexin-conexin sern realizadas por ste. En este caso slo se precisar disponer adicionalmente de lasprotecciones de interruptor general manual y de interruptor automtico diferencial.

El mismo Real Decreto establece las condiciones de puesta a tierra de la instalacin en su artculo 12:

La puesta a tierra de las instalaciones fotovoltaicas interconectadas se har siempre de formaque no se alteren las condiciones de puesta a tierra de la red de la empresa distribuidora,asegurando que no se produzcan transferencias de defectos a la red de distribucin.

La instalacin deber disponer de una separacin galvnica entre la red de distribucin de baja

tensin y las instalaciones fotovoltaicas, bien sea por medio de un transformador de aislamiento ocualquier otro medio que cumpla las mismas funciones, con base en el desarrollo tecnolgico.



14/54

Materia 4 Las masas de la instalacin fotovoltaica estarn conectadas a una tierra independiente de la del

neutro de la empresa distribuidora de acuerdo con el Reglamento electrotcnico para baja tensin,as como de las masas del resto del suministro.

Las Condiciones Tcnicas para la Conexin de Instalaciones Fotovoltaicas a la red de Distribucin

Elctrica establece unas cadas de tensin porcentuales mximas del 1,5% en la parte de

continua y de 1,5% en alterna.

Pregunta 2:

Componentes de los sistemas fotovoltaicos en concentracin.

- Receptor solar:Los receptores son clulas solares que reciben la luz con una concentracin de 400 o 500 soles y

la transforman en electricidad. Suelen presentar tamaos ms reducidos que las clulas normales

de silicio llegando a presentar dispositivos con un tamao 400 inferior a las clulas

convencionales.

Para este tipo de sistemas es ms adecuado emplear materiales que ofrezcan una mayor

eficiencia al nivel de concentracin de trabajo. Este mayor aprovechamiento energtico implicaque las temperaturas que alcanzan las clulas o sean excesivas.

La investigacin y los primeros dispositivos pre-comerciales estn basados en materiales de los

grupos III-V de la tabla peridica, con el AsGa, como material de referencia.

Adems del uso de nuevos materiales, se disean estructuras ms avanzadas, multiunin

(tndem o triple unin), para incrementar el aprovechamiento solar. Existen diferentes capas en

las clulas de diferentes materiales, cada capa tiene sus propiedades y reaccionan con diferentes

espectros de la luz as la mayor parte de las longitudes de onda recibidas.

El funcionamiento de las clulas multiunin se caracterizan por presentar el material de mayor

energa de enlace en la capa superior, para absorber los fotones de mayor energa, y las

siguientes capas en valor decreciente.

Se obtienen ya en laboratorio clulas sobre un 40% de eficiencia y un 30 a 35% en produccin

industrial. Es de esperar una mejora hasta el 50% en los prximos aos.

Adems de una elevada eficiencia debe garantizar su estabilidad con los aos, con tasas de

prdida de potencia bajas, como ocurre con los dispositivos en silicio.

- Disipador de calorDebido a la elevada concentracin, se alcanzan temperaturas altas que es necesario controlar

mediante los dispositivos de disipacin de calor adecuados. En funcin de los valores alcanzados

y de las caractersticas de los sistemas, se configuran sistemas de disipacin pasivos (marco del

panel, aletas) o activos (aceite, agua o aire).

Sin embargo, el uso de clulas de elevada eficiencia reduce algo la temperatura sobre lo que

cabra esperar.

- Concentradores:Son los dispositivos que concentran la luz solar incidente, mediante lentes, reflectores u otros

mtodos, de forma que la densidad energtica que alcanza la clula se incremente.

Existen principalmente dos tipos de concentradores los Fresnel y los de reflexin interna:

o Los concentradores Fresnel se caracterizan por permitir una concentracin de ms de 400soles sobre un punto focal de unos 2mm de dimetro, adems de tener un mayor grosor



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Materia 4que un panel normal, por las distancias que deben separa la lente y la clula, a pesar delas distancias que han detener las lentes y las clulas se pueden obtener equiposcompletos con poco grosor, similar al de los mdulos convencionales, con eficienciasactuales sobre el 17%.

o Concentradores basados en la reflexin total interna: Estos son mdulos de muy pocogrosos debido a la buena compacidad que presentan, el conjunto formado por clula yconcentrador se asocia a otras unidades iguales, al disipador de calor adecuado, y todo

ello se enmarca y fija hasta formar un mdulo solar.- Sistemas de seguimiento:Uno de los puntos crticos de los sistemas en concentracin es el seguimiento del Sol. Para que el

haz de luz incida sobre las pequeas clulas, debe haber una perpendicularidad casi exacta.

El lograr desviaciones mximas de dcimas de grado reviste una elevada complejidad y un coste

alto. No es un problema de precisin en el seguimiento en variables astronmico-geogrficas sino

que el montaje en grandes estructuras en movimiento, con cargas de viento apreciables, con

partes mecnicas con desgaste, etc., dificulta la tarea.

Algunos de los seguidores existentes presentan un doble sistema de seguimiento: un seguimiento

terico de la posicin del Sol, acompaado de la medida de radiacin mediante sensores. En caso

de elevada radiacin difusa, opera nicamente el seguimiento astronmico-geogrfico, mientras

que cuando hay radiacin directa, ste se acompaa con la medida y ajuste instantneo.

Pregunta 3:

Definir los datos que proporcionaba el fabricante sobre un mdulo solar

- Potencia Nominal PNOM, panel

):Es potencia que ofrece un ponen fotovoltaico en condiciones de medida

estndar (bajo 1.000 W/m2 de irradiancia y una temperatura de clula de 25C), la unidad en laque se expresa es en Wp.

- Corriente de mxima potencia IPMP

):Es la intensidad que circula por el panel en condiciones de

medida estndar, la unidad de medida es el Amperio (A).- Tensin de mxima potenica V

PMP

):Es la diferencia de potencial existente en el panel en condiciones

de medida estndar, la unidad de medida es el Voltio (V).- Corriente de cortocircuito I

SC

):definido como el mximo valor de corriente que circula por una clula

fotovoltaica y se da cuando la clula est en cortocircuito- Tensin de circuito abierto V

oc

):queeselmximovalordetensinenextremosdelaclulaysedacuandoestanoestconectadaaningunacarga.

- TONC o Temperatura de Operacin Nominal de la Clula:Dichoparmetrosedefinecomolatemperaturaquealcanzanlasclulassolarescuandosesometenalassiguientescondicionesdeoperacin,(800W/m2,20C,AM1.5,1m/s)

- Dimensiones: Suelendarlasdimensionesdelpanel

-reas:Estncompuestaporelreadeapertura,deabsorcinylatotal.

CASO PRCTICO

Se quiere disear un generador fotovoltaico en conexin a red con un inversor de 7 kW. La posicin de

los paneles, definida por las caractersticas de la cubierta soporte, es 45 SE de acimut e inclinacin 30.

Se dispone de los siguientes datos medios mensuales de radiacin diaria incidente sobre una superficie

ptima orientada al Sur e inclinada 34 en Alcorcn (Madrid)). Estn expresados en kWh/m2da:


4,04 4,62 5,56 5,73 6,17 6,35 6,55 6,25 5,86 5,12 3,83 3,73

Las caractersticas tcnicas bsicas de los paneles son las siguientes:




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Materia 4Isc 4,7 A

IPMP 4,35 A

UOC 43,2 V

UPMP 34,6 V


TONC 47,2C

Tk(Pn) -0,47%/K


Las caractersticas tcnicas bsicas del inversor son las siguientes

Concepto ValorPNOM,INV 7 kW

PMAX,DC 7,5 kW

Rango de tensin entrada FV, UPMP 335 560 V

UMAX,DC 800 V

IMAX,DC 23 A

UAC 220-240v, 50 Hz

EUR 95,3%

1) Determinar la configuracin ms apropiada del generador fotovoltaico, destacando losparmetros principales en la siguiente tabla (Nota: Debido a las variaciones de tensin del panel

con la temperatura, no se deben ajustar demasiado los valores de tensin del generador a loslmites del inversor).

Concepto ValorPNOM,G

N de paneles (s x p)

ISC,G

IPMP,G

UOC,G

UPMP,G

Dimensiones

2) Estimar la media anual de irradiacin diaria sobre la superficie de posicin ptima, expresada enkWh/m2da.

3) Estimar la energa generada al ao por la instalacin, si los paneles estuvieran situados en laposicin ptima (Sur, 34)

4) Estimar las prdidas anuales de la instalacin en su posicin real (45SE, 30 inc.), utilizando laherramienta grfica del CTE. Determinar la energa generada por la instalacin en estascondiciones.

5) Calcular la productividad final anual de la instalacin YFen kWh/kWp.6) Determinar los ingresos anuales por produccin elctrica segn rgimen actual (Real Decreto

1578/2008)Pregunta 1:

El nmero de paneles en serie debe ser tal, que la tensin del generador se site en el rango de trabajo

del inversor. Asimismo, la configuracin posterior de ramas en paralelo no debe superar la corriente ni la

potencia mxima del inversor, tratando siempre de disear un generador de potencia ptima.



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Materia 4Si se divide la tensin superior del rango de operacin del inversor entre la tensin en circuito abierto del

panel, se obtiene el nmero mximo de paneles en serie:

,, =

56043,2= 12,913

Y si se divide el valor inferior del rango, se obtiene el nmero mnimo:

,, =33534,6= 9,710

Como el nmero de paneles debe ser un nmero entero, el stringdebe comprender una cantidad entre 10

y 13 en serie.

A continuacin se calcula el nmero mximo de strings en paralelo atendiendo a los valores de intensidad

de cortocircuito del mdulo y de intensidad mxima admisible en continua del inversor:

,

, =

234,7

= 4,94

Por tanto, la configuracin mxima ser 13 x 4. Ahora bien, habr que comprobar que cumple la

restriccin de potencia de entrada del inversor:

13 4 150= 7.800> 7.500Habr que probar con otras configuraciones hasta que se cumpla:

12 4 150= 7.200 7.500Se selecciona esta configuracin 12 x 4, ya que cumple los lmites de tensin y corriente y adems ofrece

la potencia de generacin nominal mxima. Ahora ya estamos capacitados para rellenar la tabla:

Concepto ValorPNOM,G 7,2W

N de paneles (s x p) 48 (12 4)

ISC,G 4,7 4 =18,8 A

IPMP,G 4,35 4 = 17,4

UOC,G 12 43,2 = 518,4 V

UPMP,G 12 34,6 = 415,2 V

Dimensiones 48 1,26m = 60,3m

Pregunta 2:

Multiplicando el valor medio mensual de irradiacin diaria por el nmero de das de cada mes y sumandolos 12 meses, se obtiene la irradiacin total anual recibida. Para obtener el valor diario se divide por 365

das.

,=(4,04 31 + 4.62 28 + 5.56 31 + 5.73 30 + 6.17 31 + 6.35 31 + 6.55 30 + 6.25 31 + 5.86 30 + 5.12 31 + 3.83 30 + 3.73 31)/365 = 5,322

Pregunta 3 Dudo que la pregunta como tal sea haga en un examen, ya que precisa de un desarrollo largo y necesitas

conocer muchos datos, pero en esta pregunta se incluyen las prdidas por calentamiento de la clula)

Para contestara esta pregunta tenemosqueconocer elPermanceRatio(PR), para ello tenemos queconocer lassiguientesprdidas:

- Prdidas por suciedad en las placas: Suponemos unas prdidas del 3%



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Materia 4- Prdidas por sombras: las prdidas por sombreado para este caso vamos a suponer un valor de

2,5%- Prdidas por temperatura de la clula hay que calcularlas empleando la siguiente expresin:

=+ ( 20) ()

800 /2

=() % ( 25)Tenemos que las temperaturas medias ambientales y la radiacin media para cada mes, son lassiguientes:


7 8,8 12,4 14,2 18,2 24,5 26,9 26,6 22,2 16,9 10,07 7,1


4,04 4,62 5,56 5,73 6,17 6,35 6,55 6,25 5,86 5,12 3,83 3,73

Tenemos que los valores de radiacin media se encuentran en kWh/m2 da, los tenemos que

pasar a W/m2, para ello dividimos entre 24 y multiplicamos por 1000, esto tenemos:


168,3 192,5 231,6 238,7 257,3 264,5 272,9 260,4 244,2 213,3 159,6 155,4

Conocemos los datos de radiacin para la inclinacin que se nos pide y los valores de las

temperaturas ambiente para los diferentes meses, adems el valor de TONC es un dato del panel,

por tanto la temperatura de la clula (TC) para los diferentes meses ser:


12,72 15,34 20,27 22,32 26,95 33,5 36,18 35,45 30,5 24,15 15,49 12,38

Por tanto las prdidas por temperatura en la clula (Ltemp) tendremos:


-5,77 -4,54 -2,22 -1,26 0,92 4,00 5,25 4,91 2,59 -0,40 -4,47 -5,93

- Prdidas por dispersin de parmetros: Esto es un dato que nos da el fabricante y para estesupuesto tenemos que ser del 3%- Prdidas por cableado en DC: Vamos a suponer unas prdidas de 1%, se pueden calcular pero

para ello tenemos que conocer la seccin y longitud del cable- Prdidas en el inversor: Tenemos que el rendimiento del inversor es 95,3%, por tanto las prdidas

en el inversor sern del 4,7%- Prdidas por cableado de AC: Las prdidas en la instalacin de baja supondremos de 1,5%,

adems las prdidas por dispersin al igual que ocurre en la parte de continua son del 3% (L ref)ConocidastodoslosvaloresdeprdidaspodemosconocerelPRfinalparacadamesser:

= 100

Aplicandovalorestendremos:

Mes Ltemp Lsucie Lsomb Ldisc LBTDC LINV Lref LBTAC PR

Ene -5,77 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 87,07

Feb -4,54 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 85,84

Mar -2,22 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 83,52

Abr -1,26 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 82,56

May 0,92 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 80,38

Jun 4,00 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 77,30

Jul 5,25 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 76,05

Ago 4,91 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 76,39

Sep 2,59 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 78,71

Oct -0,40 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 81,70

Nov -4,47 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 85,77

Dic -5,93 3 2,5 3 1 4,7 3 1,5 87,23



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Materia 4Paracalcularlaenergaproducidaempleamoslasiguienteexpresin

=. Tenemoslossiguientesdatosquenospermitencalcularlaenergaproducida:

Mes DaGdm(,)

(Wh/m2da)PNOM,G(Wp) PR (%) EEA(kWh/mes)

Ene 31 4.040 7.200 87,07 785,13

Feb 28 4.620 7.200 85,84 799,51Mar 31 5.560 7.200 83,52 1.036,48

Abr 30 5.730 7.200 82,56 1.021,83

May 31 6.170 7.200 80,38 1.106,95

Jun 31 6.350 7.200 77,30 1.095,59

Jul 30 6.550 7.200 76,05 1.075,96

Ago 31 6.250 7.200 76,39 1.065,64

Sep 30 5.860 7.200 78,71 996,28

Oct 31 5.120 7.200 81,70 933,65

Nov 30 3.830 7.200 85,77 709,56

Dic 31 3.730 7.200 87,23 726,22

TOTAL 11.352,79

Portantolaenergaproducidaporlainstalacinser:

= 11.352,79

Pregunta 4

Empleandolagrfica,entramosporlaportede laderechaconunacimutde -45 (lneaamarilla)yporelarcode

inclinacinde30(arcoamarillo)enelpuntodeinterseccintenemosqueestamosenunazonadondelasprdidas

son105%

Podemosverificarlasprdidasempleandolafrmulamatemtica:

(%)= 100 [1,2 104( + 10)2+ 3,5 105 2]para 15 < < 90Aplicando los valores se obtiene las siguientes prdidas por inclinacin, tenemos que Alcorcnse encuentra a 40 de latitud:

(%)= 100

[1,2

104(30

40 + 10)2+ 3,5

105

452]= 7,1%

Portantolaenergaproducidaporlainstalacinconestasprdidasporsombrasser:

= 10.831,98

Pregunta 5

Laproductividadfinalanualser:

,=,, =10.831,98

7,2 = 1504,44

Pregunta 6



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Materia 4Al ser una instalacin en cubierta con una potencia inferior a 20kW, tenemos que precio del kWh ser

0,34, podemos calcular:

= 10.831,98 0,34 = 3.682,87/

Febrero 2011 PREGUNTAS TIPO TEST

1) Qu tipo de silicio se utiliza para los dispositivos de capa fina?a) Silicio monocristalinob) Silicio policristalinoc)

Silicio amorfo

d) Todas las respuestas son conrrectas2) Cul es el Real Decreto que diferencia las instalaciones solares fotovoltaicas, segn su ubicacin:

Cubierta suelo?a) R.D. 661/2007b) R.D. 1578/2008

c) R.D. 436/2004d) R.D. 1663/2000

3) En qu ao se produjo un importante crecimiento de la potencia solar fotovoltaica instalada enEspaa?a) Durante el ao 2005, provocado por la implantacin del R.D. 436/2004b)

Durante el ao 2006, cuando se consolida lo establecido en el R.D. 436/2004

c) En el ao 2007, gracias al R.D. 661/2007 para rgimen especiald) Tras el anuncio de implantacin del R.D. 1578/2008, durante el ao 2008

4) A qu tipo de instalaciones afecta la tarifa especial del tipo II?a) Instalaciones en suelo

b) Instalaciones en cubierta con potencia instalada menor de 20kWc) Instalaciones en cubierta con potencia instalada mayor de 20kWd) Ninguna de las anteriores

5) A qu equivale las Horas Solares Pico (HSP)?

a) A la potencia recibida por unidad de superficieb) A la irradiacin incidentec) Al nmero de horas de sol durante un da despejadod)

Ninguna de las anteriores

6) Qu legislacin espaola supuso el punto de inflexin para el despegue del sector solarfotovoltaico?a) R.D. 2818/1998b) R.D. 438/2004

c) R.D. 1578/2008d) R.D. 661/2007

7) Qu concepto es la potencia recibida por unidad de superficie?a) Irradiacin

b) Radiacinc) Horas solares pico

d) Irradiancia

8) De las siguientes afirmaciones, seala la que no sea verdadera:a) Una posicin horizontal favorece la recepcin de energa en los meses de verano para el

hemisferio Sur.b) Existe una inclinacin adecuada a priori para la que la energa recibida anualmente es ptima, con

un equilibrio entre los meses de invierno y de veranoc) Una posicin inclinada incrementa la incidencia en invierno y se reduce en verano para el

hemisferio Norte.d) Todas las anteriores son correctas

9) Dnde resultan ms ventajosos los sistemas de seguimiento?a)

En los lugares en los que haya mayor latitud

b) Depender de si la instalacin es en suelo o en cubiertac) En los lugares prximos al ecuador



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Materia 4d) Ninguna de las anteriores

10) Qu se entiende por punto de mxima potencia?a) Es el mximo valor de corriente que circula por una clula solarb) Es el valor mximo de tensin entre terminales de la clulac) Es el par de valores de tensin y corriente para el que la clula solar entrega la mxima potencia posible

d) Todas las respuestas anteriores son vlidas11) De qu parmetro depende la temperatura de clula?

a) De la temperatura ambienteb) De la irradianciac) De la temperatura nominal del operacin (TONC)

d)

Todas las respuestas son correctas.

12) Cmo afecta la temperatura ambiente a las prdidas por temperatura de clula?a) A elevadas temperaturas mejora el rendimiento del sistema, por lo que disminuyen las prdidas

por temperatura de clulab) Las prdidas por temperatura de clula disminuyen con la temperatura ambiente

c) La temperatura ambiente no afecta a la temperatura de clula, gracias al aislamiento de losmdulos fotovoltaicos.

d) Ninguna de las respuestas anteriores13) Qu parmetro son necesarios para conocer la capacidad nominal de una batera?

a) Consumo energtico y profundidad de descargab) Bastar con conocer el consumo energticoc)

Consumo energtico, profundidad de descarga y das de autonoma estimados

d) Consumo energtico y los das de autonoma estimados14) Un aumento de la irradiancia, har que:

a) La intensidad que circula por un mdulo fotovoltaico disminuya notablementeb) La intensidad que circula por un mdulo fotovoltaico aumente notablemente

c) La tensin en un mdulo fotovoltaico aumenta en menor medida que la intensidadd) Ninguna de las anteriores es correcta

15) Un aumento de la temperatura, har que:a) La tensin en un mdulo fotovoltaico disminuye notablemente

b) La intensidad que circula por un mdulo fotovoltaico aumenta notablementec) La intensidad que circula por un mdulo fotovoltaico disminuye notablemented) Ninguna de las anteriores es correcta

16) Si tenemos 4 mdulos conectados en serie con I=8A y V=12V. Cul ser la corriente del string?a) 32Ab) 8A

c) 48Ad) Ninguna de las anteriores

17) Disponemos de unas bateras de 250 Ah y vasos de 2V cada uno. Nuestro sistema se hadimensionado para cubrir una capacidad real de 400Ah y una tensin nominal de 12V. cul podraser nuestra configuracin?

a) Dos bateras en paralelo con 6 vasos conectados en serie

b) Dos bateras en serie con 6 vasos conectados en paraleloc) Dos bateras en paralelo con 12 vasos conectados en seried) Ninguna de las anteriores es correcta.


Pregunta 1:

Realiza un esquema bsico de principio para una instalacin solar conectada a red y otro para una instalacin aislada.

Esquema bsico de instalacin conectada a red:



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Materia 4

Esquema bsico de instalacin aislada con consumo en AC y DC

Pregunta 2

Defina y explique las caractersticas principales de las bateras fotovoltaicas

Las bateras destinadas a instalaciones fotovoltaicas tienes las siguientes caractersticas:

- Ha de tener una alta capacidad para realizar ciclos de carga ya que las bateras en instalacionesfotovoltaicas en vez de usarse como acumuladores se suelen emplear como suministradores deenerga, esto implica que la batera estar continuamente cargndose y descargndose

- Han de ser capaces de soportar profundas descargas y prolongadas ya que es una situacin quese puede dar, sobre todo en instalaciones donde existen numerosos obstculos que sombrean algenerador o en climas que presentan altas posibilidades con varios das seguidos nublados.

- La bateras ha de poder soportar altas temperaturas sin que se produzcan daos en lafuncionabilidad de est, ya que normalmente se suelen ubicar junto al regulador y podraencontrarse en habitculos pequeos. Adems la temperatura podra ocasionar fenmenos degasificacin y producir una explosin debida a una nube de hidrogeno.

- Han de presentar una gran disponibilidad en el mercado, esto es debido a que numerosas

instalaciones fotovoltaicas se encuentran en lugares remotos, por tanto cuanto ms extendidoeste el uso del tipo de batera ms sencillo ser encontrar un recambio.

CASO PRCTICO

Se quiere disear una instalacin fotovoltaica autnoma, a 48 VDC, para el suministro elctrico de una

vivienda, en corriente alterna.

Los paneles estn situados con orientacin Sur e inclinacin 34 que, si bien no es la ptima para una

instalacin autnoma en la pennsula, permite su colocacin sencilla sobre el tejado de dicha vivienda.

Se dispone de los siguientes datos medios mensuales de radiacin diaria incidente sobre la superficiede

trabajo. Estn expresados en kWh/m2


2,82 3,22 3,88 3,99 4,30 4,43 4,57 4,36 4,08 3,57 2,67 2,60

GENERADORFOTOVOLTAICO

REGULADOR

DE CARGA

BATERA INVERSOR

CONSUMO AC

CONSUMO DC



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Materia 4La demanda elctrica diaria de la vivienda es de 2.990 Wh/da en DC, La potencia del inversor 1160 W y

las caractersticas tcnicas bsicas de los paneles, de 24 V nominales, son las siguientes:


Isc 4,7 A

IPMP 4,35 A

UOC 43,2 V

UPMP 34,6 V


TONC 47,2C

Tk(Pn) -0,47%/K


5) Dibuja el diagrama de bloques que representa esta instalacin6) Determinar la potencia nominal del generador fotovoltaico y su configuracin serie x paralelo, no

se aplica ningn factor de seguridad.7) Determinar la capacidad til y nominal del acumulador que se va a instalar, en A.h, para 5 das de

autonoma, es una batera de caractersticas tubular y se tiene que elegir la profundidad mximade descarga para asegurar el mejor ciclado posible.

8) Si tenemos bateras de 6V, Cul ser la configuracin de bateras que tendremos que colocarpara nuestra instalacin?

9) Determinar la corriente mxima en tendr que soportar el regulador de carga y la tensin detrabajo

10) Determina la intensidad mxima y la tensin de trabajo que tiene que soportar el inversor si todoslos equipos estuvieran operando al mismo tiempo.

Pregunta 1:

El esquema de la instalacin es el siguiente:

Pregunta 2

Vamos a disear el generador fotovoltaico, suponemos que en todos los meses se consume lo mismo,

por tanto el mes ms desfavorable es el mes de Diciembre, por tanto la configuracin del generador

fotovoltaico lo haremos con estos datos:

= 2990

() = 2,6 2

Por tanto tendremos que la configuracin del generador ser:

,()= (()/)= 2,99

2,6/1= 1,15= 1150

El nmero de paneles en serie es:N

serie=

V,

V,=

48

24= 2

Nmero de ramas en paralelo:Nparalelo=P,

NP,=11502225= 2,553



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Materia 4Por lo tanto la potencia nominal real que tendr el generador fotovoltaico ser:

PNOM,G= Nparalelo Nserie PNOM,panel= 2 3 225 = 1350WpLa configuracin del generador solar ser 3 ramas en paralelo con 2 paneles en serie y tendr una

potencia nominal de 1350Wp

Pregunta 3

La capacidad til de la batera es:

,()= = 2990 5 = 14.950La capacidad nominal de la batera, seleccionamos una profundidad de descarga mxima de 0,8 ya que

es una batera tubular, la cual se caracteriza por presentar descargas lentas y cargas intermitentes:

,()=,=

,()=,=14.950

0,8 = 18.687,5

Para calcularlo en Amperios-hora, tomaremos como tensin nominal 48V:

,()=, =14950

48 = 311,45

,()=, =18.687,5

48 = 389,33

Pregunta 4:

Tenemos que la tensin nominal del sistema en corriente continua es de 48V, tenemos que cada batera

es de 6V, por tanto tendremos que conectar el siguiente nmero de bateras en serie:

=486 = 8

Pregunta 5:

La corriente mxima que debe soportar el regulador de carga, ser la mxima de cortocircuito de los

paneles, como no hay que colocar factores de seguridad no colocamos 1,25 de factor de seguridad:

, = 2 4,7 = 9,4Pregunta 6:

La intensidad mxima que tiene que soportar el inversor es la siguiente, como no hay que colocar

factores de seguridad no colocamos 1,25 de factor de seguridad:

,= = 1160

48 0,9= 26.85

Febrero 2012 PREGUNTAS TIPO TEST



25/54

Materia 4

18)Cul es el Real Decreto que diferencia las instalaciones solares fotovoltaicas, segn su ubicacin:Cubierta suelo?

a) R.D. 661/2007b) R.D. 1578/2008c) R.D. 436/2004d) R.D. 1663/2000

19)Qu tipo de silicio se utiliza para los dispositivos de capa fina?

a) Silicio monocristalinob) Silicio policristalinoc) Silicio amorfod) Todas las respuestas son correctas

20)En una instalacin de paneles sobre fachada de 19kW qu grupo pertenece?a) I.1

b) I.2c) IId) III

21)Cul es el Real Decreto que establece el rgimen especial en la produccin elctrica?a) R.D. 661/2007

b) R.D. 1578/2008c) R.D. 436/2004d) R.D. 1663/2000

22)De qu parmetro depende la temperatura de clula?a) De la temperatura ambiente

b) De la irradianciac) De la temperatura nominal del operacin (TONC)d) Todas las respuestas son correctas.

23)La eficiencia de los paneles actuales est en un rango dea) 5% - 10%

b)

10% -15%c) 15% -20%d) 25% -30%

24)Cul de las siguientes caractersticas es una diferencia entre el silicio cristalino y amorfo?a) Presenta un color diferente

b) Tienen el mismo rendimientoc) El silicio cristalino es ms eficiente.d) Ninguna de las anteriores.

25)Qu elemento no es bsico para un centro de transformacin?a) Cuadro de proteccin

b) Transformadorc) Lnea de media tensind) Ninguna de las anteriores

26)Cmo se llama el ngulo que forma la vertical con la direccin del sol?a) Zenit

b) Elevacin solarc) Latitudd) Acimut

27)Cmo se llama la potencia solar incidente?a) Insolacinb) Irradanciac) Radiacind) Ninguna de las anteriores

28)Cul es la temperatura que se considera en las CEM?



26/54

Materia 4

a) 0Cb) 15Cc) 20Cd) 25C

29)De qu parmetro depende la temperatura de clula?a) De la temperatura ambiente

b) De la irradiancia

c) De la temperatura nominal del operacin (TONC)d) Todas las respuestas son correctas.

30)Dnde resultan ms ventajosos los sistemas de seguimiento?a) En los lugares en los que haya mayor latitud

b) Depender de si la instalacin es en suelo o en cubiertac) En los lugares prximos al ecuadord) Ninguna de las anteriores

Pregunta 1.Era una tabla de relacionar conceptos y no est disponible en las notas que consegu.Pregunta 2.Resumen de pasos hasta montaje de una central FV.

Obra civil: acondicionamiento del terreno, que debe ser relativamente plano, sin obstculos queproduzcan sombras.

Cimentacin y anclaje de estructuras, dependiendo del tamao del generador fotovoltaico, del tipode estructura y del terreno. Lgicamente, en instalaciones en cubierta se realiza el anclaje

directamente sobre sta, siguiendo la normativa de edificacin correspondiente.

Fijacin de los mdulos fotovoltaicos, de acuerdo con el diseo de la planta, de forma que sefacilite la conexin serie-paralelo prevista.

Cableado DC entre mdulos y de stos a caja de conexin del generador.

Cableado DC de la caja de conexin al inversor, con el interruptor principal de corriente continuaen serie.

Montaje y conexin del inversor, en la seccin de continua y de alterna. Cableado en AC.

Puesta a tierra, de acuerdo a lo indicado en el Real Decreto 1663/2000.

Puesta en servicioPregunta 3.Los propietarios de una central de 80Kw y te llaman para ver porque su central no entregaba lapotencia terica, adems no existido ningn corte de suministro ni nada por el estilo.Puede ocurrir que la generacin elctrica instantnea sea menor de lo esperado para el nivel de radiacin

existente, sin que se detecten cortes de suministro. En este caso las causas de este mal funcionamiento son

variadas:



Defectos en la conexin de un determinado nmero de ramas del generador.

Orientacin inadecuada de parte o todo el generador.




Suciedad.

CASO PRCTICOSe quiere disear un generador fotovoltaico en conexin a red con un inversor de 9 kW. La posicin de los paneles,

definida por las caractersticas de la cubierta soporte, es 40 SE de acimut e inclinacin 35.

Se dispone de los siguientes datos medios mensuales de radiacin diaria incidente sobre una superficie ptima

orientada al Sur e inclinada 35 en Requena (Valencia). Estn expresados en kWh/m2da:



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Materia 4Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

3,81 4,88 5,78 6,19 6,40 7,03 7,35 7,00 6,12 5,23 4,19 3,85

Las temperaturas ambientales medias para los diferentes meses del ao son:Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

7,1 8,2 11,0 13,0 16,8 21,8 24,3 24,2 20,3 16,2 10,5 7,5

Las caractersticas tcnicas bsicas de los paneles son las siguientes:Concepto Valor

PNOM,panel 180 Wp

Isc 5,9 A

IPMP 5,5 A

UOC 42,3 V

UPMP 37,6 V


TONC 41,2C

Tk(Pn) -0,41%/K


Las caractersticas tcnicas bsicas del inversor son las siguientesConcepto Valor

PNOM,INV 9 kW

PMAX,DC 10 kW

Rango de tensin entrada FV, UPMP 120 260 VUMAX,DC 400 V

IMAX,DC 10 A

UAC 220-240v, 50 Hz

EUR 98,3%

7) Determinar la configuracin ms apropiada del generador fotovoltaico, para el inversor dado.8) Calcular las prdidas para el mes ms desfavorable

Pregunta 1:

El nmero de paneles en serie debe ser tal, que la tensin del generador se site en el rango de trabajo del inversor.

Asimismo, la configuracin posterior de ramas en paralelo no debe superar la corriente ni la potencia mxima del

inversor, tratando siempre de disear un generador de potencia ptima.

Si se divide la tensin superior del rango de operacin del inversor entre la tensin en circuito abierto del panel, se

obtiene el nmero mximo de paneles en serie:

,, =

26042,3= 6,16


>,, =

12037,6= 3,24

Como el nmero de paneles debe ser un nmero entero, el string debe comprender una cantidad entre 4 y 7 en serie.

A continuacin se calcula el nmero mximo de strings en paralelo atendiendo a los valores de intensidad de

cortocircuito del mdulo y de intensidad mxima admisible en continua del inversor:

,

,

=105,9

= 1,7262Por tanto, la configuracin que maximiza la produccin ser 6 serie por 2 ramas en paralelo. Ahora bien, habr que

comprobar que cumple la restriccin de potencia de entrada del inversor:

6 2 180= 2.160< 10.000 Una tabla resumen de las caractersticas del Ahora ya estamos capacitados para rellenar la tabla:

Concepto ValorPNOM,G 2,16 kW


ISC,G 5,9 2 =11,8 A

IPMP,G 5,5 2 = 11

UOC,G 6 42,3 = 253,6 V

UPMP,G 6 37,6 = 225,6 V


Pregunta 2



28/54

Materia 4

Las prdidas que se producen en una instalacin fotovoltaica conectada a red son las siguientes:

- Prdidas por suciedad en las placas: Suponemos unas prdidas del 3%- Prdidas por sombras: las prdidas por sombreado para este caso vamos a suponer un valor de 2,5%- Prdidas por temperatura de la clula hay que calcularlas empleando la siguiente expresin:

TC= Tamb+ (TONC 20C) Gm()

800 W/m2Ltemp= TK(Pmx) %C (TC 25)

Tenemos que los valores de radiacin media se encuentran en kWh/m2 da, los tenemos que pasar

a W/m2, para ello dividimos entre 24 y multiplicamos por 1000, esto tenemos:

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic158,75 203,33 240,83 257,92 266,67 292,92 306,25 291,67 255,00 217,92 174,58 160,42

Conocemos los datos de radiacin para la inclinacin que se nos pide y los valores de las

temperaturas ambiente para los diferentes meses, adems el valor de TONC es un dato del panel,por tanto la temperatura de la clula (TC) para los diferentes meses ser:


11,31 13,59 17,38 19,83 23,87 29,56 32,42 31,93 27,06 21,97 15,13 11,75

Por tanto las prdidas por temperatura en la clula (Ltemp) tendremos:


-5,61 -4,68 -3,12 -2,12 -0,46 1,87 3,04 2,84 0,84 -1,24 -4,05 -5,43

- Prdidas por dispersin de parmetros: Esto es un dato que nos da el fabricante y para este supuestotenemos que ser del 3%

- Prdidas por cableado en DC: Vamos a suponer unas prdidas de 1%, se pueden calcular pero paraello tenemos que conocer la seccin y longitud del cable

- Prdidas en el inversor: Tenemos que el rendimiento del inversor es 98,3%, por tanto las prdidasen el inversor sern del 1,7%

- Prdidas por cableado de AC: Las prdidas en la instalacin de baja supondremos de 1,5%, ademslas prdidas por dispersin al igual que ocurre en la parte de continua son del 3% (L ref)

Conocidas todos los valores de prdidas podemos conocer el PR final para cada mes ser:

PR = 100 Perdidas

Aplicando valores tendremos:


Ene -5,61 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 89,91

Feb -4,68 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 88,98

Mar -3,12 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 87,42

Abr -2,12 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 86,42

May -0,46 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 84,76

Jun 1,87 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 82,43

Jul 3,04 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 81,26Ago 2,84 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 81,46

Sep 0,84 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 83,46

Oct -1,24 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 85,54



29/54

Materia 4Nov -4,05 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 88,35

Dic -5,43 3 2,5 3 1 1,7 3 1,5 89,73

El mes que presenta mayor porcentaje de prdidas como podemos observar en la tabla anterior es Julio, el cual

tiene un rendimiento de 81,26%, este mes tiene las siguientes prdidas:

- Prdidas por suciedad en las placas: 3%

- Prdidas por sombras: 2,5%- Prdidas por temperatura de la 3,04%- Prdidas por dispersin de parmetros: 3%- Prdidas por cableado en DC: 1%- Prdidas en el inversor: 1,7%- Prdidas por cableado de AC: 1,5%- Prdidas por dispersin (Lref): 3%

PREGUNTAS DE DESARROLLO junio 2010

Pregunta 1:

Capacidad y Descarga de una bateraLa capacidad de una batera es la cantidad de energa que puede

acumular, esta est influenciada por el nmero de das de autonoma, de la potencia demandad y el

fondo de descarga, la expresin que determina la capacidad de una batera es la siguiente:

,()=,=

Para obtener la capacidad en Ah solo tenemos que dividir por la tensin del sistema (VNOM).

El proceso de descarga de una batera tiene un parmetro que es el fondo de descarga, este parmetroindica el porcentaje de la batera que se quedar sin descargarse. Esto ocurre debido a que una batera

si se encuentra completamente descarga comienza a deteriorarse de una forma ms rpida y de esta

forma preveremos que no se vaci por completo nunca la batera.

Actividades de Mantenimiento de sistemas fotovoltaicos aislados

A continuacin se indican las principales

labores que se deben realizar como mantenimiento preventivo normal:

Limpieza de paneles FV (inspeccin visual).

Comprobacin conexiones elctricas.

Comprobacin nivel de lquido de bateras (inspeccin visual).

Comprobacin funcionamiento de regulador e inversor (inspeccin visual, multmetro). Comprobacin funcionamiento equipos de consumo (inspeccin visual, multmetro).

Un mantenimiento ms avanzado puede incluir tambin la medida de la densidad de cada vaso de la

batera y la verificacin de los umbrales de actuacin del controlador de carga y del inversor.

Pregunta 2Qu parmetros afectan a la clula fotovoltaica?

Los parmetros que afectan al comportamiento de

las clulas fotovoltaicas son la temperatura y la irradancia, el comportamiento de una clula solar

respecto a la temperatura la podemos observar en la siguiente grfica:



30/54

Materia 4

Como podemos observa con el incremento de la temperatura tenemos que la intensidad de corto circuito

ISCaumenta. Por el contrario tenemos que el rendimiento se ve reducido de forma considerable cuanto

mayor sea la temperatura, lo mismo le ocurre al la tensin de corto circuito VOC.

El comportamiento de una clula respecto a la irradancia a la que est sometida es el siguiente:

Se puede considerar que la corriente generada es proporcional a la iluminacin recibida y que no existen

diferencias apreciables sobre la tensin. En realidad, los efectos se producen indirectamente a travs del

calentamiento de la clula, ya que al calentarse la clula se reduce el rendimiento y la tensin de corto

circuito, como se menciono antes cuando se trat el comportamiento de la clula respecto a latemperatura.

Pregunta 3

Diferencias entre el silicio monocristalino y policristalino

La diferencia es el proceso de cristalizacin ya que las clulas de silicio monocristalino se caracterizan

por crecer a partir de un nico cristal y presentar un nico frente de cristalizacin. Por parte de las clulas

policristalinas tenemos que el crecimiento de los cristales se realiza en varios frentes, con una mayor

heterogeneidad.

En las caractersticas tcnicas tenemos que la clulas de silicio policristalino presentan unos rendimientos

ligeramente menores que los monocristalinos

CASO PRCTICO

Se quiere disear un generador fotovoltaico en conexin a red con un inversor de 10 kW. La posicin de

los paneles, definida por las caractersticas de la cubierta soporte, es 40 SE de acimut e inclinacin 30.

Se dispone de los siguientes datos medios mensuales de radiacin diaria incidente sobre una superficie

ptima orientada al Sur e inclinada 33 en Mojacar (Madrid)). Estn expresados en kWh/m2da:


3,98 4,65 5,58 5,76 6,23 6,37 6,53 6,21 5,77 5,14 3,76 3,54




31/54

Materia 4Concepto Valor

PNOM,panel 120 Wp

Isc 4,7 A

IPMP 4,35 A

UOC 43,2 V

UPMP 34,6 V


TONC 49,2C

Tk(Pn) -0,47%/KDimensiones 1.590 x 790 x 39,5 mm


Concepto ValorPNOM,INV 10 kW

PMAX,DC 10,5 kW


UMAX,DC 800 V

IMAX,DC 48 A

UAC 220-240v, 50 Hz

EUR 92,3%

9) Determinar la configuracin ms apropiada del generador fotovoltaico, para maximizar laproduccin de energa.

10)Estimar la media anual de irradiacin diaria sobre la superficie de posicin ptima, expresada enkWh/m2da.

11)Calcula las prdidas por temperatura de clula para los diferentes meses.12)Estimar la energa generada al ao por la instalacin, si los paneles estuvieran situados en la

posicin ptima (Sur, 33)

13)Realiza un diagrama unifilar de la instalacinPregunta 1

El nmero de paneles en serie debe ser tal, que la tensin del generador se site en el rango de trabajo

del inversor. Asimismo, la configuracin posterior de ramas en paralelo no debe superar la corriente ni lapotencia mxima del inversor, tratando siempre de disear un generador de potencia ptima.

Si se divide la tensin superior del rango de operacin del inversor entre la tensin en circuito abierto del

panel, se obtiene el nmero mximo de paneles en serie:

,, =

53043,2= 12,313


,

, =335

34,6= 9,710

Como el nmero de paneles debe ser un nmero entero, el string debe comprender una cantidad entre 10

y 13 en serie.

A continuacin se calcula el nmero mximo de strings en paralelo atendiendo a los valores de intensidad

de cortocircuito del mdulo y de intensidad mxima admisible en continua del inversor:

,, =484,7= 10,2111

Por tanto, la configuracin mxima ser 13 x 11. Ahora bien, habr que comprobar que cumple la

restriccin de potencia de entrada del inversor:



32/54

Materia 4

13 11 120= 17.160> 10.500Habr que probar con otras configuraciones hasta que se cumpla:

10 8 150= 9.600 10.500Se selecciona esta configuracin 10 paneles en serie por 8 ramas en paralelo, ya que cumple los lmites

de tensin y corriente y adems ofrece la potencia de generacin nominal mxima. Ahora ya estamoscapacitados para rellenar la tabla:

Concepto ValorPNOM,G 9,6W


ISC,G 4,7 8 =37,6 A

IPMP,G 4,35 8= 34,8A

UOC,G 10 43,2 = 432 V

UPMP,G 10 34,6 = 346 V


Pregunta 2

Multiplicando el valor medio mensual de irradiacin diaria por el nmero de das de cada mes y sumando

los 12 meses, se obtiene la irradiacin total anual recibida. Para obtener el valor diario se divide por 365

das.

Gda,opt=(3,98 31 + 4,65 28 + 5,58 31 + 5.76 30 + 6,23 31 + 6,37 31 + 6,53 30 + 6,21 31 + 5,77 30 + 5,14 31 + 3,76 30 + 3,54 31)/365 = 5,30 kWh

m2dia

Pregunta 3

Para calcular las prdidas por temperatura de la clula hay que calcularlas empleando la siguiente

expresin:

=+ ( 20) ()

800 /2

=() % ( 25)

Tenemos que las temperaturas medias ambientales y la radiacin media para cada mes, son las

siguientes:


7 8,8 12,4 14,2 18,2 24,5 26,9 26,6 22,2 16,9 10,07 7,1Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

3,98 4,65 5,58 5,76 6,23 6,37 6,53 6,21 5,77 5,14 3,76 3,54

Tenemos que los valores de radiacin media se encuentran en kWh/m2 da, los tenemos que pasar a

W/m2, para ello dividimos entre 24 y multiplicamos por 1000, esto tenemos:

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic165,83 193,75 232,50 240,00 259,58 265,42 272,08 258,75 240,42 214,17 156,67 147,50

Conocemos los datos de radiacin para la inclinacin que se nos pide y los valores de las temperaturas

ambiente para los diferentes meses, adems el valor de TONC es un dato del panel, por tanto la

temperatura de la clula (TC) para los diferentes meses ser:


13,05 15,87 20,89 22,96 27,67 34,19 36,83 36,04 30,98 24,72 15,79 12,48



33/54

Materia 4Por tanto las prdidas por temperatura en la clula (Ltemp), los valores expresados son porcentaje,

tendremos:


-5,62 -4,29 -1,93 -0,96 1,26 4,32 5,56 5,19 2,81 -0,13 -4,33 -5,88

Pregunta 4ParacontestaraestapreguntatenemosqueconocerelPermanceRatio(PR),paraellotenemosque

conocerlassiguientesprdidas:

- Prdidas por suciedad en las placas: Suponemos unas prdidas del 3%- Prdidas por sombras: las prdidas por sombreado para este caso vamos a suponer un valor de

2,5%- Prdidas por temperatura de la clula estn calculas del apartado anterior.- Prdidas por dispersin de parmetros: Esto es un dato que nos da el fabricante y para este

supuesto tenemos que ser del 3%- Prdidas por cableado en DC: Vamos a suponer unas prdidas de 1%, se pueden calcular pero

para ello tenemos que conocer la seccin y longitud del cable- Prdidas en el inversor: Tenemos que el rendimiento del inversor es 92,3%, por tanto las prdidas

en el inversor sern del 7,7%- Prdidas por cableado de AC: Las prdidas en la instalacin de baja supondremos de 1,5%,

adems las prdidas por dispersin al igual que ocurre en la parte de continua son del 3% (L ref)ConocidastodoslosvaloresdeprdidaspodemosconocerelPRfinalparacadamesser

PR = 100 Perdidas

Aplicandovalorestendremos:


Ene -5,62 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 83,92

Feb -4,29 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 82,59Mar -1,93 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 80,23

Abr -0,96 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 79,26

May 1,26 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 77,04

Jun 4,32 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 73,98

Jul 5,56 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 72,74

Ago 5,19 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 73,11

Sep 2,81 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 75,49

Oct -0,13 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 78,43

Nov -4,33 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 82,63

Dic -5,88 3 2,5 3 1 7,7 3 1,5 84,18

Paracalcularlaenergaproducidaempleamoslasiguienteexpresin

EAC=PR G PNOM.G

GCEM

Tenemoslossiguientesdatosquenospermitencalcularlaenergaproducida:

Mes Da Gdm(,)(Wh/m2da)

PNOM,G(Wp) PR (%) EEA(kWh/mes)

Ene 31 3.980 9.600 83,92 993,99

Feb 28 4.650 9.600 82,59 1.032,31

Mar 31 5.580 9.600 80,23 1.332,31

Abr 30 5.760 9.600 79,26 1.314,83

May 31 6.230 9.600 77,04 1.428,36Jun 31 6.370 9.600 73,98 1.402,45

Jul 30 6.530 9.600 72,74 1.367,98

Ago 31 6.210 9.600 73,11 1.351,14



34/54

Materia 4Sep 30 5.770 9.600 75,49 1.254,46

Oct 31 5.140 9.600 78,43 1.199,72

Nov 30 3.760 9.600 82,63 894,78

Dic 31 3.540 9.600 84,18 886,84

TOTAL 14.459,16Portantolaenergaproducidaporlainstalacinser:

EAC= 14.459,16kWh

ao

Pregunta 5

Eldiagramadelainstalacineselsiguiente:

PREGUNTAS TIPO TEST julio 2012

25.Cul de las siguientes afirmaciones no es un motivo de sulfatacin?h) Encontrarse durante tiempos prolongados sobrecargadai) Trabajar en condiciones de baja carga durante tiempos prolongados

j) Insuficiente insolacink) Consumo excesivo

26.Cul de las siguientes afirmaciones es un motivo para la gasificacin?

a) Trabajar en condiciones de baja carga durante tiempos prolongados

b) Insuficiente insolacin

c) Encontrarse durante tiempos prolongados sobrecargadad) Consumo excesivo

27.Si tenemos 6 mdulos conectados en serie con I=6A y V=12V. Cul ser la corriente del string?a) 36A

b) 8A

c) 48Ad) Ninguna de las anteriores28.Tenemos un inversor de 7kW de potencia en continua, si tenemos string de 2 mdulos de I=6A y

V=12V. Cul ser la tensin que habr en continua?

a) 12V

b) 24Vc) 36V

d) 48V

29.Disponemos de unas bateras de 200 Ah y vasos de 1V cada uno. Nuestro sistema se hadimensionado para cubrir una capacidad real de 450Ah y una tensin nominal de 12V. cul podra

ser nuestra configuracin?a) Dos bateras en paralelo con 6 vasos conectados en serie

b) Dos bateras en serie con 6 vasos conectados en paraleloc) Tres bateras en paralelo con 12 vasos conectados en serie



35/54

Materia 4

d) Ninguna de las anteriores es correcta.30.Qu concepto es la potencia recibida por unidad de superficie?

a) Irradiacinb) Radiacinc) Horas solares picod) Irradiancia

31.Qu tipo de silicio se utiliza para los dispositivos de capa fina?

a) Silicio monocristalinob) Silicio policristalinoc) Silicio amorfod) Todas las respuestas son conrrectas

32.Cul de los siguientes tipos no pertenece a una clula solar?a) Monocristalina

b) Policristalinac) Multiuniond) Concentrada

33.Cul es el primer paso para disear una instalacin autnoma?a) Determinar el tamao del generador fotovoltaico

b)

Determinar el consumo estimadoc) Conocer la energa producida por la instalacind) Seleccin del tipo de panel


Pregunta 1:

Dibuje las curvas IV y explique como afectarn los factores de temperatura e irradiancia en los mdulosfotovoltaicos

Esta es la cruva I V para un panel estandar:

Las curvas I V se ven afectadas por la irradancia y la temperatura de la clula, a continuacin podemos observar en

la grfica como modifica las condiciones de la curva la variacin de irradancia:



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Materia 4

Como podemos observar a mayor irradancia mayor intensidad circular por el panel y por tanto mayor potencia

podr generar el panel, la corriente de cortocircuito no se ve afectada.

A continuacin podemos observar como se ve afectada las curvas I V por la tempemperatura:

Se puede observar que la intensidad de cortocircuito aumenta ligeramente, pero la tensin de cortocircuito se ve

reducida, esto tendr como efecto una menor potencia generada por el panel.

Podemos llegar a la conclusin que cuanto mayor irradancia exista y menor temperatura haya, mejor ser la

produccin de los paneles.

Pregunta 2

Describir 5 acciones de mantenimiento en una instalacin autnoma.A continuacin se indican las principales labores que se deben realizar como mantenimiento preventivo normal:

Limpieza de paneles FV (inspeccin visual).

Comprobacin conexiones elctricas.

Comprobacin nivel de lquido de bateras (inspeccin visual).

Comprobacin funcionamiento de regulador e inversor (inspeccin visual, multmetro).

Comprobacin funcionamiento equipos de consumo (inspeccin visual, multmetro).Un mantenimiento ms avanzado puede incluir tambin la medida de la densidad de cada vaso de la batera y la

verificacin de los umbrales de actuacin del controlador de carga y del inversor.

Pregunta 3:

Tras realizar una instalacin, te llaman porque no se est obteniendo la produccin esperada. Enumerar losmotivos.



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Materia 4Puede ocurrir que la generacin elctrica instantnea sea menor de lo esperado para el nivel de radiacin existente,

sin que se detecten cortes de suministro. En este caso las causas de este mal funcionamiento son variadas:



Defectos en la conexin de un determinado nmero de ramas del generador.

Orientacin inadecuada de parte o todo el generador.




Suciedad.

CASO PRCTICO

Se quiere disear un generador fotovoltaico en conexin a red con un inversor de 20 kW. La posicin de los paneles,

definida por las caractersticas de la cubierta soporte, es 45 SE de acimut e inclinacin 30.

Se dispone de los siguientes datos medios mensuales de radiacin diaria incidente sobre una superficie ptimaorientada al Sur e inclinada 35 en Sagunto (Valencia). Estn expresados en kWh/m

2da:


3,88 4,94 5,79 6,48 6,61 7,04 7,20 6,85 6,10 5,15 4,18 3,75

La temperaturas ambientales medias para los diferentes meses del ao son:


10,8 11,5 13,8 15,9 19,1 23,3 25,6 26,0 22,9 19,4 14,2 11,2


Concepto Valor

PNOM,panel 150 WpIsc 7,2 A

IPMP 6,5 A

UOC 45,7 V

UPMP 37,6 V


TONC 47,2C

Tk(Pn) -0,47%/K



Concepto ValorP

NOM,INV 20 kW

PMAX,DC 22 kW


UMAX,DC 800 V

IMAX,DC 39 A

UAC 220-240v, 50 Hz

EUR 97,3%

14)Determinar la configuracin ms apropiada del generador fotovoltaico, destacando los parmetrosprincipales en la siguiente tabla.

Concepto ValorPNOM,G

N de paneles (s x p)

ISC,G

IPMP,G

UOC,G

UPMP,G

Dimensiones



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Materia 4

15)Calcular las prdidas para el mes ms desfavorablePregunta 1:

El nmero de paneles en serie debe ser tal, que la tensin del generador se site en el rango de trabajo del inversor.

Asimismo, la configuracin posterior de ramas en paralelo no debe superar la corriente ni la potencia mxima del

inversor, tratando siempre de disear un generador de potencia ptima.

Si se divide la tensin superior del rango de operacin del inversor entre la tensin en circuito abierto del panel, seobtiene el nmero mximo de paneles en serie:

,, =

46045,7= 10,111


,, =

22037,6= 5,856

Como el nmero de paneles debe ser un nmero entero, el string

examenes ceu master eerr tema 4

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