Diseño de instalación fotovoltaica: procedimientos, comprobaciones y dimensionamiento. Las ventajas de diseñar una instalación fotovoltaica con el uso de un software

En este artículo se ilustran los criterios de una instalación fotovoltaica, continuando con el estudio técnico que se inició con la entrada: ‘Proyecto de instalación fotovoltaica: requisitos y tipos‘.

Procedimientos de cálculo

El principio de diseño normalmente utilizado para una instalación fotovoltaica es maximizar la recolección de la radiación solar anual disponible.
En la mayoría de los casos, la instalación fotovoltaica debe estar expuesta a la luz solar de forma óptima, eligiendo una orientación prioritaria hacia el sur, para evitar el exceso de sombreado. De acuerdo con las limitaciones arquitectónicas de la estructura sobre la que se coloca la instalación, se pueden adoptar diferentes orientaciones siempre y cuando se verifiquen y evalúen adecuadamente.
Las pérdidas de energía debidas a tales fenómenos afectan el costo de los kWh producidos y el tiempo de recuperación.

Desde el punto de vista arquitectónico, en el caso de instalaciones en techos inclinados, la elección de la inclinación y orientación debe tener en cuenta que es generalmente recomendable mantener el plano de los módulos en paralelo o incluso coplanar con el de la propia cubierta. Esto con el fin de no alterar la forma del edificio y no aumentar la acción de las fuerzas del viento en los módulos. Esto favorece la circulación de aire entre la parte posterior de los módulos y la superficie del edificio para limitar las pérdidas de temperatura.

Criterios de estimación de producción de energía

La energía producida depende de:
• lugar de instalación (latitud, radiación solar, temperatura, reflectancia superficial del frente de los módulos)
• exposición de los módulos: ángulo de inclinación (Tilt), ángulo de orientación (Azimut)
• sombreado debido a elementos naturales o artificiales
• características de los módulos: potencia nominal, coeficiente de temperatura, pérdidas de desacoplamiento o desajuste
• características de BOS (Balance Of System)

Diseño instalación fotovoltaica: dimensionamiento de la instalación

Imagen esquemática de un Ejemplo de configuración de una instalación fotovoltaica

Ejemplo de configuración de una instalación fotovoltaica

Para dimensionar correctamente una instalación  es necesario definir datos generales:
• datos del promotor (nombre y dirección)
• latitud (N)
• longitud (E)
• altitud (m)
• la radiación solar anual en el plano horizontal (MJ/m²)
• coeficiente de sombreado

y datos técnicos:
• superficie total de módulos (m²)
• número total de módulos
• número total inversores
• energía total anual (kWh)
• potencia total (kW)
• potencia fases (L1-L2-L3) (kW)
• energía por kW (kWh / kW)
• sistema de almacenamiento
• capacidad de almacenamiento útil (kW)
• BOS (%)

Sistema de almacenamiento externo

El sistema de almacenamiento externo se utiliza para almacenar el exceso de energía producida por la instalación y reutilizarla en los periodos en que la instalación no produce energía.
Es necesario definir el tipo de batería (código, marca, modelo y características) y la configuración del sistema de almacenamiento.

fotografía panorámica con Paisaje con instalación fotovoltaica

Paisaje con instalación fotovoltaica

Las ventajas de diseñar una instalación fotovoltaica con el uso de software

Para la correcta redacción de un proyecto de instalación fotovoltaica es necesario utilizar un software de cálculo.
A continuación se presentan las ventajas en diseñar con la ayuda del software Solarius-PV de ACCA software:
Dibujas las superficies a disposición para la instalación fotovoltaica con objetos gráficos específicos que incluyen todos los datos necesarios para el diseño o las importas directamente desde ficheros DXF/DWG.

Posicionas los paneles fotovoltaicos a colocar en el techo o en el suelo eligiéndolos entre aquellos propuestos por el software para conseguir el resultado mejor.

Simulas el sombreado producido por elementos en el horizonte y a gran distancia de los componentes fotovoltaicos colocados con un simple levantamiento fotográfico del sitio, el sombreado producido por obstáculos cercanos y aquello producido por las ramas paralelas de los módulos fotovoltaicos.

Configuras la instalación fotovoltaica con inversor monofásico en baja tensión (BT), inversor trifásico en baja tensión (BT) y media tensión (MT), inversores múltiples MPPT, inversor con acumulación integrada o independiente (baterías fotovoltaicas externas). Inversores y baterías fotovoltaicos serán seleccionados y sugeridos automáticamente por el software para conseguir el mejor resultado.

Calculas el rendimiento de la planta fotovoltaica (producibilidad anual total con detalle del tiempo de producción) y evalúas la rentabilidad y el período de la amortización de la instalación fotovoltaica.

Obtienes los resultados del cálculo, en forma numérica y gráfica, siempre actualizados con cada cambio de los datos de diseño. Siempre con el apoyo de un diagnóstico con alertas capaces de señalarte rápidamente anomalías.

Puedes realizar un fotomontaje para representar la instalación de forma fotorrealista y mostrar al cliente el impacto visivo de la instalación.

A continuación imágenes de la interfaz de Solarius-Pv, el software para el diseño de instalaciones fotovoltaicas.

Clic aquí para conocer Solarius-PV para el diseño de instalaciones fotovoltaicas