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CAPITULO 10 DISEÑO DE UN SISTEMA FV 105 Objetivo Confiabilidad Nota: Sistemas FVs El diseño óptimo de un sistema FV es aquel que incorpora el menor número de componentes, al menor costo, sin sacrificar la confiabilidad del sistema. La confiabilidad anual de un sistema generador/distribuuidor de energía eléctrica está dada por el cociente entre el número de días que prestó servicio y 365, que es el total de días que el sistema debió suministrar servicio. Por ejemplo, el coeficiente de confiabilidad ( Conf ) anual para un sistema que tuvo 200 días de servicio en el año será de: Conf = (200 / 365) = 0,5479 ~ 0,55 Como siempre, este valor suele darse en forma porcentual. En nuestro caso, 55%. Un valor unitario para la confiabilidad es un valor inancanzable en la práctica, ya que siempre existirán fenómenos metereológicos (vientos intensos, hielo, lluvias, rayos, etc.), así como desperfectos de componentes (transformadores de distribución, cables, etc.) que precluden alcanzar el valor unitario. Si un sistema alcanza un factor de confiabilidad de 0,99 (99%), esto significa que sólo ha dejado de proveer servicio 4 días del año. Las redes de distribución eléctricas en muchos países están interconectadas entre sí, de manera que la confiabilidad de una región depende de la confiabilidad del resto de las redes. Aparte de los factores ya mencionados, la confiabilidad de un sistema depende del valor pico que tome la carga, ya que la capacidad del sistema generador/ distribuidor es finita. Si el valor máximo de consumo (pico) excede el nivel de seguridad, el sistema dejará de abastecer a la carga. En la práctica el sistema falla primero en forma parcial (bajo voltaje) antes de alcanzar el punto de desconección. Las usinas eléctricas sufren estos problemas durante veranos muy calurosos. La interdependencia entre el valor del consumo pico y la confialiabilidad de un sistema generador/distribuidor se extiende a los sistemas FVs. En un sistema FV usado sin exceso, a diferencia de una usina eléctrica comercial, la carga pico se determina “a priori” y permanence constante. Sin embargo la confialidad que puede alcanzarse sigue dependiendo de los factores metereológicos y de posibles fallas de sus componentes. Conf. Vs. carga

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CAPITULO 10

DISEÑO DE UNSISTEMA FV

105

Objetivo

Confiabilidad

Nota:

SistemasFVs

El diseño óptimo de un sistema FV es aquel que incorpora el menor númerode componentes, al menor costo, sin sacrificar la confiabilidad del sistema.

La confiabilidad anual de un sistema generador/distribuuidor de energíaeléctrica está dada por el cociente entre el número de días que prestó servicio y 365,que es el total de días que el sistema debió suministrar servicio. Por ejemplo, elcoeficiente de confiabilidad (Conf ) anual para un sistema que tuvo 200 días deservicio en el año será de:

Conf = (200 / 365) = 0,5479 ~ 0,55

Como siempre, este valor suele darse en forma porcentual. En nuestro caso,55%. Un valor unitario para la confiabilidad es un valor inancanzable en la práctica,ya que siempre existirán fenómenos metereológicos (vientos intensos, hielo, lluvias,rayos, etc.), así como desperfectos de componentes (transformadores de distribución,cables, etc.) que precluden alcanzar el valor unitario. Si un sistema alcanza un factorde confiabilidad de 0,99 (99%), esto significa que sólo ha dejado de proveer servicio4 días del año.

Las redes de distribución eléctricas en muchos países están interconectadas entresí, de manera que la confiabilidad de una región depende de la confiabilidad delresto de las redes.

Aparte de los factores ya mencionados, la confiabilidad de un sistema dependedel valor pico que tome la carga, ya que la capacidad del sistema generador/distribuidor es finita. Si el valor máximo de consumo (pico) excede el nivel deseguridad, el sistema dejará de abastecer a la carga. En la práctica el sistema fallaprimero en forma parcial (bajo voltaje) antes de alcanzar el punto de desconección.Las usinas eléctricas sufren estos problemas durante veranos muy calurosos.

La interdependencia entre el valor del consumo pico y la confialiabilidad deun sistema generador/distribuidor se extiende a los sistemas FVs.

En un sistema FV usado sin exceso, a diferencia de una usina eléctricacomercial, la carga pico se determina “a priori” y permanence constante. Sin embargola confialidad que puede alcanzarse sigue dependiendo de los factores metereológicosy de posibles fallas de sus componentes.

Conf. Vs.carga

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC)106

Incidenciadel costo

Banco dereserva

Wh

Whmáx

20%

80%

Número de días de uso

3 4

D N D N D N D N D N D N D N D ND N

20%

20%20%

%xtra

100%

1 2 5 6 7 8 9

Día de sol

D = Día N= Noche

20%20% 20%

Lo que es nuevo es un factor que raramente afecta un sistema comercial: lafalta de combustible. Los generadores comerciales suelen recibir gas natural oproductos derivados del petróleo para su funcionamiento, los que pueden guardarseen tanques de reserva dentro de la planta de generación.

Un sistema FV usa la radiación solar como combustible, la que es más quevariable. Su reducción o ausencia total afecta drásticamente el grado de confiabilidaddel sistema, el que puede ser restaurado si el sistema FV tiene un banco de baterías,el que pasa a convertirse en el equivalente a un “tanque de reserva”.

El costo de un sistema generador/distribuidor de energía eléctrica (FV o no)aumenta exponencialmente cuando el valor de la confiabilidad se incrementa. Esasí que el costo asociado con una confiabilidad entre 0,7 y 0,8 es menor que el quese alcanza cuando este valor varía entre 0,8 y 0,9 y muchísimo menor que cuandose diseña para un valor de confiabilidad entre el 0,95 y el 0,98.

Para un sistema FV que usa un banco de reserva (régimen nocturno), elincremento en la confialidad del servicio se traduce en un mayor banco de batería.Como indiqué anteriormente, el número de baterías en el banco de reserva guardauna relación directa con el número de días sin radiación solar. Al analizar elmecanismo del banco de reserva el lector comprobará que este número se vé afectado,asimismo, por la duración del período de “recuperación”.

En sistemas FVs donde la carga debe ser abastecida las 24 horas del día(régimen diurno), un aumento en el valor de la confiabilidad se traduce, asimismo,en un aumento de la capacidad del banco de reserva, ya que los días nublados exigenque la carga sea alimentada por la reserva. Estos razonamientos explican porquéalgunas usinas eléctricas comerciales ofrecen tarifas más bajas durante las horas deldía en que no se alcanza el consumo “pico”.

El gráfico de la Figura 10.1 muestra el proceso de carga/descarga para elbanco de reserva que toma lugar durante dos días con plena radiación solar, durantetres días sin radiación solar, y al comienzo del período de recuperación, al retornarla radiación solar.

Costo vs.Conf.

Figura 10.1- Carga-Descarga y recuperación de un banco de reserva.

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC) 107

Pasos dediseño

Observe el lector que el banco de reserva debe soportar cuatro (4) descargasconsecutivas, ya que el último día soleado terminó con la descarga nocturna del día2. En este ejemplo se asume:

ð Que la carga nocturna consume el 20% de la capacidad de reserva.ð Que no se quiere sobrepasar el límite del 80% para la profundidad de descarga.ð Que los días nublados tienen radiación solar nula.

Observaciones

v La cantidad de descargas que deben considerarse es igual al de días sin solmás uno.

v La capacidad de generación debe exceder el valor del consumo diario parapoder recuperar la energía perdida durante el período de radiación nula.

v La duración del período de recuperación dependerá del exceso de generación,así como de la ausencia de un nuevo período sin radiación solar mientras elbanco de reserva se repone.

Concluciones

Ø La confiabilidad del sistema cuando la radiación solar se anula depende,enteramente, del banco de reserva. Su tamaño (y costo) está directamenterelacionado con la cantidad de días consecutivos sin sol que se asuman en eldiseño.

Ø Si se aumenta la capacidad de reserva se disminuirá (carga constante) elporcentaje de descarga diario, alargándose la vida útil de las baterías.

Los pasos enumerados a continuación no constituyen un esquema rígido,sino una guía para el diseño, ya que usualmente se necesita reveer los cálculos. Eldiseño comienza con la determinación del régimen y valor de la carga.

El régimen determina si el sistema tendrá o no un banco de reserva.El valor se determina adicionando los consumos individuales, los que están

dados por el producto de la potencia requerida por cada artefacto por las horas deuso que se le asigne. Este valor energético estará dado en Wh/d.

El cálculo del bloque de generación debe considerar el valor de las pérdidasen el sistema , ya que éstas deben ser compensadas si se quiere mantener un equilibrioenergético.

Una vez que se conoce este valor deberá contemplarse el caso másdesfavorable durante el año, para asegurar el mayor grado de confiabilidad. Comolos paneles sufren una degradación en su potencia de salida con la temperatura detrabajo (Capítulo 4), el verano será la estación más desfavorable.

Durante esta parte del diseño resulta imprescindible conocer los diferentesvalores (temperaturas máximas, mínimas, etc) correspondientes al lugar donde elsistema va a ser instalado.

Si el régimen del sistema dicta que debe contarse con un banco de reserva,éste es el paso siguiente.

Por último, debemos elegir los componentes auxiliares que integrarán estesistema.

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC)108

a b

Al llegar a esta parte del diseño es extremadamente importante verificar siel sistema va a ser ampliado en un futuro cercano, ya que el usuario puede incorporarcomponentes auxiliares que satisfagan la carga futura, en lugar de tener queremplazarlos.Ejemplo 1Régimen y tipo de carga

En nuestro primer ejemplo consideraremos que la carga, un humilde hogaren un lugar remoto, tendrá un régimen nocturno, con carga de CC.Esta carga consistirá de:

Dos luces de 16W.Un TV de 5½”, con radio de FM y AM (8W)

Justificación:En este ejemplo el autor justifica los componentes elegidos de esta manera:

F La necesidad de tener un tipo de iluminación que no dependa del consumode substancias inflamables. Estas, además de ser peligrosas, suelen ser carasy pueden requerir viajes especiales para comprarlas.

F La necesidad de romper la aislación del propietario del sistema del resto desu sociedad justifica considerar un pequeño TV con radio.

ObservacionesLas luces, para reducir el consumo, serán del tipo fluorescentes de bajo voltaje

(12V), las que poseen un arrancador eléctronico. He optado por dos de ellas paraasegurar que el hogar nunca quedará totalmente a oscuras. Como una tendrá un usointermitente, las horas de uso serán diferentes.

Recientemente han aparecido luces de estado sólido (LEDs) pero su costo es, por elmomento, muy elevado.

Para el TV consideré que las horas de uso no varían substancialmente entreestaciones. La Figura 10.2a muestra un TV (B&N) como el mencionado. La 10.2bilustra uno de los modelos de luz fluorescente de bajo voltaje.

Nota:

Figura 10.2- TV y luz fluorescente de 12V CC

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC) 109

Nota:

Las luces fluorescentes de 16W tienen una luminosidad (800 lúmenes) quees 1,63 veces mayor que la de una lámpara incandescente de 40 W (490 lúmenes).Valor de la carga

Se contemplan dos consumos estacionales: invierno y verano.

Aparato Potencia Consumo invernal Consumo estivalFluor. 1 16W 5hrs/d x 16 W = 80Wh/d 2,5hrs/d x 16W= 40Wh/dFluor. 2 16W 0,5hrs/d x 16W = 8Wh/d 0,5hrs/d x 16W= 8Wh/dTV 8W 6hrs/d x 8W = 48Wh/d 6hrs/d x 8W = 48Wh/dTOTAL 136Wh/d 96Wh/d

Los valores de consumo dado por el fabricante de un producto, los que estánimpresos en una etiqueta metálica, son los que deben usarse para calcular el valorde la energía consumida por la carga. La estimación de las horas de uso requierenun análisis de los hábitos de los integrantes del grupo familiar que utilizará elsistema.Locación

Respecto a la locación, diré que los mejores lugares del mundo para el usode la energía solar son los desérticos y, en particular, los ubicados en la alta montaña.Los desiertos tienen pocos días nublados o semi-nublados, debido a la falta dehumedad, y no tienen forestación que sombree los paneles. La altura sobre el niveldel mar hace al clima más frío, lo que aumenta la eficiencia de los paneles FVs.

Si el lector observa las páginas 11 y 17 de esta publicación, las que dan laduración del día solar para el verano e invierno al norte y sur del Ecuador, podráobservar que en la zonas desérticas de los EEUU (Arizona, Nuevo Mejico), Méjico(desierto de Chihuaha y la Baja California), norte de Chile (desierto de Atacama),noroeste de Argentina y el oeste de Bolivia, el día solar promedio no sólo tieneelevados valores, pero éstos no cambian drásticamente entre las dos estaciones parala inclinación elegida (L+15°).

Para nuestro ejemplo tomaré valores correspondientes a una de estas zonas,la ciudad de El Paso, en Texas (o Ciudad Juarez, en Méjico).

Latitud: 31,80° NorteLongitud: 106,40° OesteElevación: 1.194 mDía Solar Promedio (L+15°): Verano: 6 hrs

Invierno: 5 hrsDías nublados (estimados): Verano: 4

Invierno: 5Angulo de inclinación: 45° (Soporte fijo)Tipo de soporte: Fijo o adjustable.Vientos: Verano: prácticamente inexistentes

Invierno: ocasionales ~50Km/hr máximoTemperaturas: Verano: 43°C máxima

Invierno: - 20°C mín.Comentarios

El valor de la latitud y longitud de un lugar permiten localizar con mayorprecisión la locación en uno de los el mapas de radiación provistos en el Capítulo1.

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC)110

Para los propósitos de cálculo consideraré que en un día nublado la radiaciónsolar es totalmente nula. En las zonas desérticas los días nublados raramente anulantotalmente la radiación solar y como el terreno es altamente reflectivo, se recibeenergía solar indirecta.

La información sobre los vientos y las temperaturas ambientes se utilizanpara estimar el valor de la máxima temperatura de trabajo para el panel, el que nospermitirá calcular la mínima potencia de salida durante el verano.

La decisión sobre el tipo de soporte está dictada por la escasa diferenciaentre el día solar promedio de invierno y verano para el ángulo de inclinación elegido.

Pérdidas de energíaLas pérdidas a considerar son:F La de disipación en los cables que conectan los paneles al resto del sistema.Ø Es común asumir una pérdida igual al 2% del valor de la carga en un sistema

en donde se anticipa distancias relativamente cortas (Ver la Nota 1).F Las del banco de reserva durante la carga.Ø Asumiremos que representan un 2% del valor de la carga. (Ver la Nota 2).F Las de los componentes auxiliares.Ø En nuestro ejemplo la mayor pérdida estará asociada con el CdC.

Asumiremos, hasta su elección, que es un 0,5% del valor de la carga.

Nota 1La estación invernal es la de mayor consumo, y representa el caso más

desfavorable, ya que si bien el valor de la resistencia óhmica es menor en el invierno(menor temperatura), el valor de la corriente será el más elevado. Recuerde que lapérdida varía con el cuadrado del valor de la corriente (R I2).

Nota 2Si bien la pérdida de energía durante la carga depende de numerosos factores

(Capítulos 5 y 6), consideraremos que el banco de reserva recibirá un mantenimientoadecuado y protección ambiental. Bajo estas condiciones el valor elegido esaceptable. El porcentaje para la profundidad de descarga toma en consideración laspérdidas asociadas con el proceso de descarga.Valor de las pérdidas

Los valores porcentuales mencionados anteriormente representan, en total,un 4,5% del valor máximo para la carga (caso más desfavorable). En nuestro ejemplo,aprox. 6Wh.Bloque generador

Se necesitará generar durante el invierno 142Wh/d (136+6). Dado que el díasolar promedio es de 5hrs, la potencia mínima a instalarse deberá ser de 28,4W.

Para reducir el costo, analizaremos si un panel de 40Wp (25°C) con 12Vnominales de salida, puede satisfacer la demanda. El fabricante garantiza que, alargo plazo (~ 20 años), este máximo puede reducirse un 5%, de manera que paranuestros cálculos consideraremos que el panel tiene una salida de 38Wp.

La alta temperatura ambiente y la ausencia de viento, hacen que la temperaturamáxima de trabajo para el panel, durante el verano, alcance los 75°C. La potenciamáxima de salida (Capítulo 4) se reducirá a 23W (coeficiente de degradation de0,8%).

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC) 111

La capacidad de generación estival alcanzará un mínimo de 138Wh/d. Estevalor es 38Wh/d mayor que el máximo que debe ser generado en verano (consumomás 4,5% de pérdidas).

Durante el invierno, aún si la temperatura es relativamente alta (25°C) lageneración mínima será de 190Wh/d (38x5). Este valor cubre el de demanda (142Wh/d) con un surplus de 48Wh/d.Banco de reserva- Capacidad

Si asumimos que la reserva debe suministrar a la carga energía por 6 días deconsumo máximo, la mínima reserva deberá ser de 816Wh/d (6 x 136Wh). Comono queremos exceder el margen máximo del 80% para la PdD, ni el del 20% para elconsumo diario, este valor representa el 60% del máximo (Figura 10.1). El banco dereserva deberá tener, instalado, un mínimo de 1,360Wh (816 / 0,6).Banco de reserva- Número de bateríasEste número depende:

u De la capacidad de acumulación de cada unidad.u Del voltaje de la misma.u Del voltaje nominal del sistema.

Esto significa que si elegimos una batería Troyan T-105 (o un modeloequivalente) de 6V/225Ah (1.350Wh) nos vemos obligado a conectar dos en seriepara satisfacer el voltaje nominal de 12V. La capacidad del banco de reserva seráentonces de 2.700Wh.

Aún considerando el consumo de invierno (136Wh), la PdD será de sólo 5%(136/2.700), un valor económicamente muy bajo.

Si elegimos una batería de 12V, como la Trojan 27TMX (12V/105Ah), o unmodelo equivalente, el banco de reserva tendrá 1.260Wh. Este valor es ~7,4% másbajo que el mínimo requerido. Sin embargo exploraremos su comportamiento, yaque queremos mantener el costo a un mínimo.

El nuevo valor para el PdD será del 11% (136/1.260), el que satisfaceampliamente el límite de 20% para el PdD diario. Las seis (6) descargas invernales(816Wh) representan un PdD máximo del 65%, el que sumado al 11% del día anterior,llevan el valor máximo del PdD al 75%.

Vemos entonces que con esta batería cumplimos con los tres objectivos dediseño:

La PdD nocturna es menor que el 20% de la capacidad máxima dereserva.

La PdD máxima al final del período sin radiación solar no supera ellímite del 80% .

El banco de reserva puede abastecer la demanda durante cinco (5) díassin radiación solar durante el invierno, asegurando un alto valor para laconfiabilidad del sistema.

Período de recuperación¿Cuántos días tardará el sistema en recuperar la energía entregada?

Asumiendo que durante este tiempo no hay días sin radiación, el exceso de generacióninvernal (48Wh/d) tardará ~ 17 días en devolver los 816Wh consumidos.

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC)112

¿Es esta solución satisfactoria? Sólo si la situación real coincide con lasasunciones hechas. De lo contrario, deberá remediarse el problema adicionandootra batería en paralelo y cambiando el tipo de soporte a uno adjustable, para optimizarla generación durante el invierno. Debido al alto costo de los paneles FVs, sólocomo última instancia se debe incrementar la potencia de salida del panel FV (60Wp).Componentes auxiliares

Hay dos que debemos considerar en nuestro ejemplo: el CdC y el cableado.El centro de distribución fué discutido en el Capítulo 9. En el Capítulo11 (Instalación),daré detalles sobre la protección contra rayos y la toma de tierra, dos detalles queforman partes de cualquier tipo de sistema FV.Control de cargaEl control de carga deberá:

% Sostener el máximo valor que pueda alcanzar la corriente de carga. El valor de la corriente máxima (invierno) está dado por el cociente entre la

potencia máxima y el voltaje nominal. En nuestro ejemplo 3,33A (40/12).% Tener un amplio margen de sobrecarga. El nivel de sobrecarga debe ser un 100 a 150% superior al nominal (~7 a

12A en nuestro caso).% Ser compatible con el voltaje nominal del sistema y con el tipo de batería

a usarse. En nuestro ejemplo el voltaje nominal es de 12V y las baterías de Pb-ácido,

con electrolito líquido o selladas.

Un nuevo control de carga (2006), llamado SunKeeper™ en inglés,manufacturado por la compañía Moningstar™, diseñado para sistemas de 12V, ofrececaracterísticas muy interesantes. No quiero oficiar de agente de ventas, pero mellamó la atención algunos de sus parámetros, tanto mecánicos como eléctricos, demanera que decidí incorporar sus hojas de especificaciones, en español, al final deeste capítulo. Mi objeto, al mencionarlo, es mostrar al lector los diseños másmodernos e interesantes para que pueda comparar modelos similares que estén a sualcance.Notas

Mecánicamente, el acople entre el CdC y el panel es muy simple, si esteúltimo tiene una caja de conección con “knock-outs” (Capítulo 9). La salida de launidad está diseñada para pasar por una de estas aperturas y tiene una terminationroscada. Una tuerca desde la parte interior hace presión sobre una aransela selladora,permitiendo un cierre hermético entre el CdC y la caja de conección del panel, loque proporciona protección ambiental.

Este montaje deja una capa de aire entre el CdC y la parte posterior delpanel, la que provee aislación térmica entre ambos, a la vez que deja al CdC a lasombra.

La cercanía entre las dos unidades permite el uso de cables de conección demuy pequeño diámetro (AWG #14).

Los conectores de salida pueden acomodar un AWG máximo del #8. El lectorpuede verificar que el máximo voltaje de entrada es de 30V (150% mayor al delvoltaje nominal).

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC) 113

La unidad cuenta, asimismo, con varias protecciones automáticas, con unalgoritmo de carga de tres etapas y con un amplio margen para la temperaturaambiente (-40°C a +70°C).

Su consumo máximo es de 7 mA, lo que representa un máximo de 0,5Whpor día durante el verano. Para nuestro ejemplo este valor resulta ser un 0,5% delvalor de la carga. En sistemas de mayor consumo (12A), dado que la pérdida semantiene constante, ésta puede ser despreciada.Cables externosLargo y AWG

El 2% de la energía máxima consumida por la carga representa una pérdidade 2,72Wh/d. Como este valor es un valor invernal, si lo dividimos por la duracióndel día solar (5hrs) obtendremos el valor para la potencia disipada en todo instante:0,544W. Durante el proceso de cálculo de la longitudmáxima, y dado que trabajaremos con cantidades decimales pequeñas, usaremoscinco decimales (Apéndice III).

El valor resistivo (Apéndice I), asumiendo una corriente máxima de 3,33A(ya calculado), es de 0,04905Ω , el que corresponde a los dos cables deconeccionado.

En teoría, la distancia entre el bloque generador y el de reserva dependeráde la distancia entre estos dos bloques. En la práctica hay limitaciones en el tamañode cable que un modelo de CdC puede admitir. En nuestro ejemplo, si adoptamos elCdC descripto, el AWG no puede sobrepasar el AWG #8.

La Tabla II (Capítulo 8) muestra que la resistencia por Km para este calibrees de 2,2Ω/Km, o 0,0022Ω/m. La máxima resistencia óhmica por cable, en nuestroejemplo, es de 0,024525. Este valor, dividido por el de resistencia por metro para elAWG #8, nos dice que la máxima distancia permissible será de 11,15m.Observaciones

§ El panel debe ser ubicado lo más cerca posible del banco de reserva.§ Si se lo ubica en el techo de la casa el cable de ser protegido de los rayos

ultra violetas (UV) y debe ser capaz de trabajar a altas temperatures ( >75°C).

§ Si los cables van a ser enterrados, se tienen dos ventajas: temperaturascercanas a los 25°C y acción UV nula. Sin embargo, la distancia “real” seacorta ya que existen: una bajada, una subida y dos tramos de conecciónexteriores, uno en cada extremo.

Cables externosTipos

La Tabla IV y V del Capítulo 8 nos servirán de guía para elegir el tipo adecuadode cable. Dado el bajo valor de consumo, no existe problema alguno con laampacidad. La temperatura ambiente es el factor determinante, así como la proteccióncontra los rayos UV.

La tabla IV agrupa los tipos de cables que pueden trabajar con aislacionesque soportan los 75 y 90°C. La Tabla V muestra que entre los 71 y los 80°C sólopuede usarse cables cuya aislación resista los 90°C. Para estos cables el valor parala ampacidad es 0,41 del valor a 30°C.

La ampacidad a 90°C, para un AWG #8, se reduce a 22,55A, un valor que es6,5 veces más alto que el de la máxima corriente en nuestro ejemplo.

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC)114

Si no consigue cables que pueden trabajar a 90°C es preferible enterrar elcable un metro bajo tierra y usar el tipo UF para 60°C.Cables internosAWG

En nuestro ejemplo la carga toma, en el caso más desfavorable, 3,5A, demanera que el AWG a usarse para el coneccionado interno no es crítico, sobre todosi se divide la carga en dos circuitos separados. Un AWG #16 será satisfactorio.Tipo

El tipo llamado “ROMEX” es el indicado. Este cable es del tipo THNM, yfué descripto en el Capítulo 8.Observaciones prácticas

Si no consigue cable de un determinado calibre, como el AWG #8, recuerdeque puede usar dos cables con el doble de resistencia por metro, soldados en losextremos, o tres con el triple de resistencia por metro, etc. Con calibres de diámetromenor puede intentar un ligero enroscado (alrededor de 2 vueltas por metro delongitud).

Espero que el lector aprecie las “idas y venidas” durante el proceso de cálculo.A propósito, quise evitar dar pasos inflexibles, ya que la realidad impone lascondiciones del diseño. Dos observaciones:

1. Es imprescindible elegir algunos componentes durante el proceso dediseño. Las hechas por el autor sólo tuvieron un fin: finalizar un proceso dediseño. El lector, estoy seguro, optará por otros componentes.

2. Tenga a mano las hojas de especificaciones de los productos que va ausar. Lea con atención el contenido de estas especificaciones, y complementesu información con preguntas al representante o al fabricante.

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC) 115

Figura 10.3- Control de Carga SunKeeper™(Cortesía de Moningstar Corp.)

CAPITULO 10- DISEÑO DE UN SISTEMA FV (CC)116

Figura 10.4- Control de Carga SunKeeper™(Cortesía de Moningstar Corp.)