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Autoconsumo solar desde uma nova perspectiva: instalaçõess fotovoltaicas para redes isoladas, bombagem solar ou soluçõess híbridas fotovoltaica-diesel com e sem acumulação.
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KRANNICH
SOLAR
INSTALAÇÕES ISOLADAS: COMO EXPANDER O
TEU NEGÓCIO
Sr. Arturo Andrés,
Responsável do departamento técnico da Krannich Solar.
Idioma espanhol.
2
ÍNDICE
10:00h–10:05h Novas oportunidades de negócio no mercado fotovoltaico actual.
Lic. Paulo Luz, Diretor Comercial da Krannich Solar para Portugal. Idioma português.
10:05h–10:35h Instalações isoladas: como expander o teu negócio.
Eng. Arturo Andrés, Responsável do Departamento Técnico de Krannich Solar. Idioma espanhol.
10:35h–10:45h Outros assuntos e perguntas.
10:45h–11:15h Poupança ou investimento? A importância da garantia e a amortização das tuas baterías
solares.
Eng. Álvaro Barba, Chefe de Desenvolvimento de Produto da Daisa. Idioma espanhol.
11:15h–11:25h Outros assuntos e perguntas.
11:25h–11:40h Coffee-break
11:40h–12:10h 4 opções para reduzir a fatura elétrica.
Eng. Arturo Andrés, Responsável do Departamento Técnico da Krannich Solar. Idioma espanhol.
12:10h–12:20h Outros assuntos e perguntas.
12:20h–12:50h Muda de atitude, mudarás resultados.
Eng. Filipe Duarte, Sales Motivator & Trainer da Impactsales. Idioma português.
12:50h–13:00h Outros assuntos e perguntas.
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ÍNDICE
1. Componentes básicos de una instalación aislada
1.1. Módulos solares
1.2. Protecciones
1.3. Regulador de carga
1.4. Batería
1.5. Inversor de aislada / Inversor de red
1.6. Accesorios
2. Kits pequeños sistemas aislados (300Wh/día-3KWh/día)
2.1. Clasificación
2.2. Contenido
3. Kits sistemas híbridos con acumulación (4KWh/día-20KWh/día)
3.1. Clasificación
3.2. Contenido
4
COMPONENTES BÁSICOS DE UMA INSTALACIÓN AISLADA
1. Modulos solares
2. Protecciones
3. Regulador de carga
4. Batería
5. Inversor de aislada
6. Inversor de red
7. Accesorios
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1.1 – MÓDULOS FOTOVOLTAICOS: “12/24V”
Módulos de 36 células
• Potencia típica: 5-140W
• Tecnología mono y poli cristalina
• Voltaje Vmpp típico: 17-19V
disponible para sistemas de 12V en
combinacion con reguladores PWM.
También disponible para sistemas de
24V en combinación de reguladores
PWM (strings de 2 módulos).
• Atención: en algunos casos Vmax es
menor de 1000V!
Módulos monocristalinos de 72 células
de 5”
• Potencia típica: 175-200W
• Voltaje Vmpp típico: 35-37V
disponible para sistemas de 24V en
combinación con reguladores PWM.
Modulos policristalinos y
monocristalinos de 72
células de 6”
• Potencia típica: 270-
300W
• Voltaje Vmpp típico: 35-
37V disponible para
sistemas de 24V en
combinación con
reguladores PWM.
Disponibles con reguladores PWM!
(También disponible con reguladores MPP e inversores de red)
6
1.1 – MÓDULOS FOTOVOLTAICOS: “DE CONEXIÓN A RED”
Módulos de 48 celulas de 6”
• Potencia típica: 180-200W
• Tecnología monocristalina y
policristalina
• Voltaje Vmpp típico: 24-25V solo
disponible con reguladores MPPT
Módulos de 54 celulas de 6”
• Potencia típica: 200-220W
• Voltaje Vmpp típico: 26-28V solo
disponible con reguladores MPPT
Módulos policristalinos de
60 celulas de 6”
• Potencia típica: 270-
300W
• Voltaje Vmpp típico:
30-31V solo
disponible con
reguladores MPPT
Solo disponibles con reguladores MPP e inversores
de conexión a red!
7
1.2 – PROTECCIONES (ENTRE MÓDULOS Y REGULADOR)
A partir de tres cadenas conectadas en paralelo entre ellas es recomendable siempre instalar medidas de
protección para prevenir posibles corrientes inversas. Las corrientes inversas pueden derivarse por
malfuncionamiento de la instalación en un punto de la misma y por consecuencia pueden generar graves
problemas en el cableado o en los módulos fotovoltaicos:
8
1.2 – PROTECCIONES (ENTRE MÓDULOS Y REGULADOR)
Los métodos que se suelen emplear para evitar o limitar las corrientes inversas son los siguientes:
• Diodos de string
• Fusibles de string
• Interruptores magneto-térmicos de string
Los diodos de string se suelen utilizar en instalaciones con módulos de capa fina y los fusibles de string y los
interruptores magneto-térmicos de string se suelen utilizar cuando se instalen módulos de tecnología cristalina
9
1.2 – PROTECCIONES (ENTRE REGULADOR Y BATERÍA)
Los métodos que se suelen emplear :
• Interruptores magneto-térmicos de string
10 10
Cable incluido Fusible incluido
Phoenix 180 y 350 Si, 1,5 m Si
Phoenix 800 y 1200 Si, 1,5 m Si
Phoenix compact 1200 y 1600 Si, 1,5 m Si
Phoenix compact 2000 No Si
Phoenix 3k y 5k No No
Multiplus Compact 800 1200 1600 Si, 1,5 m Si
Multiplus Compact 2000 230V No Si
Multiplus 3k No No
Multiplus 5k 230V No No
Quattro 3k 230V No No
Quattro 5k 8k 10k 230V No No
1.2 – PROTECCIONES (ENTRE BATERÍA E INVERSOR)
11 11
1.2 – PROTECCIONES (ENTRE BATERÍA E INVERSOR)
Batfuse / Solfuse
• Todos los polos se deben proteger y
deben estar lo más cerca de las
baterías
• Fusibles NH
• Batfuse-B0.1 / Solfuse 1 INV. Para
instalaciones monofásicas
• Batfuse-B03 / Solfuse 3 INV . Para
instalaciones trifásicas
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1.3 – REGULADORES DE CARGA
Un regulador limita la corriente que carga dependiendo del estado de la bateria. Este previene las sobrecargas y
debe prevenir también contra sobrevoltaje, lo cual puede reducir el rendimiento de la batería o su vida útil. También
debe prevenir una descarga profunda, o realizar descargas controladas, dependiendo del tipo de tecnologia de
batería.
Un control simple de carga para de cargar la batería cuando excede de un nivel alto de voltaje, y vuelve a cargar
baja por debajo de este nivel. La modulación por ancho de pulso (PWM) y seguidor de máxima potencia (MPPT)
son las tecnologias más sofisticadas ajustando promedios de carga dependiendo del nivel de la batería, para
permitir la carga al máximo de su capacidad.
Los reguladores de carga deben monitorizar la temperatura de batería para prevenir sobrecalentamiento. Algunos
sistemas de regulación también muestran datos a través de un display y transmiten datos a displays remotos.
Teoria
13
1.3 – REGULADORES DE CARGA
Todos los reguladores de carga
tienen su propio algoritmo de
carga.
Teoría
14
1.3 – REGULADORES PWM
La modulación por ancho de pulso
(PWM), or pulse-duration modulation
(PDM), es una técnica de modulación
que conforma el ancho de pulso.
PWM es uno de los dos principales
algoritmos utilizados en reguladores de
carga para fotovoltaica, el otro es el
MPPT.
El valor promedio de voltaje (y de
corriente) que alimentan la batería es
controlado ajustando el interruptor entre
la fuente y la carga on y off a una alta
frecuencia.
Cuanto más largo el interruptor este en
on comparado con los periodos de off,
mayor será la potencia entregada a la
carga.
Teoría
15
1.3 – REGULADORES DE CARGA PWM
El regulador PWM “corta” el exceso de
voltaje para regular según el estado de carga
El exceso de voltaje se pierde
El regulador no puede elevar el voltaje que
viene del generador fotovoltaico
Solo disponible para módulos de 36 o 72 celulas!
16
1.3 – REGULADORES DE CARGA MPP
El seguimiento del punto máximo de
potencia(MPPT) es una técnica que
inversores de conexión a red,
cargadores solares de baterías y
equipos similares usan para obtener
la máxima potencia posible de
paneles solares.
Las células solares tienen una
compleja relación entre la radiación
solar, la temperatura y la resistencia
total que producen una curva de
eficiencia no-lineal la cual puede ser
vista como una curva I-V. El
proposito del MPPT es obtener la
máxima potencia dependiendo de
las condiciones metereológicas
exstentes.
Teoría
17
1.3 – REGULADORES DE CARGA MPPT
El regulador de carga MPPT sigue el mejor
punto de trabajo dependiendo de las
condiciones
El exceso de voltaje se convierte en
corriente si el banco de baterías lo permite
El regulador MPPT no puede elevar el
voltaje que viene del generador fotovoltaico
Rango de alto voltaje (hasta 150Vdc)
Atención: Algunos reguladores MPPT están
solo disponibles para paneles de 36 o 72
celulas!
18
1.3 – REGULADORES DE CARGA
Debido al hecho de que con los controladores PWM no cargan la batería en su punto
máximo de potencia (MPP), el sistema pierde una gran cantidad de energía. En el
siguiente diagrama se puede ver, el área del MPP en azul (Vmpp * Impp) es hasta un
30% más grande que el área de PWM (Vbatt * ~ Isc) dentro de la curva IV.
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1.4 - BATERÍAS
Baterías más utilizadas en energía solar
sin mantenimiento
VLA (Vented Lead Acid)
• Lead Antimony
• Lead Calcium
VRLA (Valve Regulated Lead Acid)
• Gel
• AGM
Baterías más utilizadas en energía solar
con mantenimiento
Lithium batteries
• LiFePO4
Nickel-Cadmium
20
1.4 – VLA (VENTED LEAD ACID)
Monoblock
Voltaje típico 6-12V
Con mantenimiento!
Estacionarias
Voltaje típico 2V
Con mantenimiento!
21
1.4 – BATERÍAS VRLA (VALVE-REGULATED LEAD–ACID)
Baterías AGM
Monoblock
Voltaje típico 6-12V
Completamente selladas
Baterías de Gel
Monoblock y estacionarias
Voltaje típico 2-12V
Completamente sellado
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1.4 – BATERÍAS DE LITIO Y NIQUEL-CADMIO
Baterías de Litio
Monoblock
Voltaje típico 12,8-26,4V
Completamente sellada.
Requerido un control especial
Nickel cadmio
Voltaje típico 1,4V
Completamente sellada
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1.5 – INVERSOR DE AISLADA / INVERSOR DE RED
24
1.5 – INVERSOR DE AISLADA / INVERSOR DE RED
25 25
1.6- ACCESORIOS (RELÉ PROGRAMABLE, MONITOR DE BATERÍA Y DE
PUNTO MEDIO)
Monitor de batería: BMV-702S -Visualiza el estado de carga de la batería
- Necesita una carga completa para tomar
de referencia el 100%
- Posibilidad de automatizar un relé por
tensión o por SOC
- Monitoriza la tensión del punto medio de
las baterías
26 26
1.6- ACCESORIOS (RESISTENCIA SHUNT SMA)
• Resistencia de medida de la corriente en
CC
• Solamente es necesaria cuando usamos
reguladores que no son SMA
• La resistencia debe ser conectada en el
polo negativo
27 27
1.6- ACCESORIOS (COLOR CONTROL GX)
• Interface gráfico de usuario
• Ethernet (standard) y Wifi (opcional)
para monitorización remota y control
• Registro de datos y visualización
gráfica a través de
vrm.victronenergy.com
• Aplicaciones para Android y iPhone
• Conexión a través de VE.Bus,
VE.Can y BMV
28
KITS PEQUEÑOS SISTEMAS AISLADOS
Kits
solares Sistema
Potencia
instalada
Consumo
Wh/día
Vida útil de
batería, años*
Capacidad de
almacenaje kWh C10**
Capacidad de
almacenaje kWh C100***
Mini Kit 1.3**** 24V 200 Wp 300 Wh 3 1,13 1,58
Mini Kit 1.4 24V 200 Wp 300 Wh 3 1,13 1,58
Mini Kit 1.5 12V 140 Wp 300 Wh 3 1,32 1,86
Mini Kit 1.6 12V 140 Wp 300 Wh 3 1,32 1,86
Mini Kit 2.3 24V 400 Wp 600 Wh 3 1,78 2,52
Mini Kit 2.4 24V 400 Wp 600 Wh 3 1,78 2,52
Mini Kit 2.5 24V 280 Wp 600 Wh 3 1,78 2,52
Mini Kit 2.6 24V 280 Wp 600 Wh 3 1,78 2,52
Kit 1.3 24V 720 Wp 1000 Wh 3 3,31 4,68
Kit 1.4 24V 600 Wp 1000 Wh 3 3,31 4,68
Kit 1.5 24V 600 Wp 1000 Wh 3 3,31 4,68
Kit 1.6 24V 400 Wp 1000 Wh 3 3,31 4,68
Kit 2.3 24V 1200 Wp 2000 Wh 14 8,02 10,34
Kit 2.4 24V 1000 Wp 2000 Wh 14 8,02 10,34
Kit 2.5 24V 800 Wp 2000 Wh 14 8,02 10,34
Kit 2.6 24V 800 Wp 2000 Wh 14 8,02 10,34
Kit 3.3 24V 1500 Wp 3000 Wh 14 11,21 14,28
Kit 3.4 24V 1200 Wp 3000 Wh 14 11,21 14,28
Kit 3.5 24V 1000 Wp 3000 Wh 14 11,21 14,28
Kit 3.6 24V 800 Wp 3000 Wh 14 11,21 14,28
* Tiempo de vida estimado para aplicaciones de 200 ciclos de carga/año
** Capacidad disponible para descargas de 10hrs, usando el 50%
*** Capacidad disponible para descargas de 100hrs, usando el 50%
**** El último número en la denominación de los kits corresponde a la zona de radiación
Pvgis
http://pt.krannich-solar.com/?id=378
29
EJEMPLO 1: KIT X.4 PARA LISBOA, USO PRACTICAMENTE TODO EL AÑO
45º de inclinación
Orientación Sur
30
EJEMPLO 2: KIT “X.5” PARA LUANDA, USO DE MAYO-SEPTIEMBRE
15º de inclinación
Orientación norte
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KITS PEQUEÑOS SISTEMAS AISLADOS
Módulos y
conectores
Regulador
de carga
Monitor de
batería Inversor de batería
(con fusible y cable
hasta la batería)
Batería
Protección
fusibles string y
magnetotermico
Protección
magnetotermico
*Cables CC/CA, estructura y tornillería no incluida.
32
Kits
solares Sistema Potencia instalada
Consumo
Wh/día
Vida útil de
batería, años*
Capacidad de
almacenaje kWh C10**
Capacidad de
almacenaje kWh C100***
Kit 4.3E**** 24 V 2000 Wp 4000 Wh 14 15,96 21,05
Kit 4.4E 24 V 1400 Wp 4000 Wh 14 15,96 21,05
Kit 4.5E 24 V 1400 Wp 4000 Wh 14 15,96 21,05
Kit 4.6E 24 V 1200 Wp 4000 Wh 14 15,96 21,05
Kit 5.3E 24 V 2500 Wp 5000 Wh 14 21,26 27,84
Kit 5.4E 24 V 2000 Wp 5000 Wh 14 21,26 27,84
Kit 5.5E 24 V 1400 Wp 5000 Wh 14 21,26 27,84
Kit 5.6E 24 V 1400 Wp 5000 Wh 14 21,26 27,84
Kit 6.3E 24 V 3000 Wp 6000 Wh 14 23,81 31,20
Kit 6.4E 24 V 2500 Wp 6000 Wh 14 23,81 31,20
Kit 6.5E 24 V 2000 Wp 6000 Wh 14 23,81 31,20
Kit 6.6E 24 V 1400 Wp 6000 Wh 14 23,81 31,20
Kit 9.3E 48 V 5000 Wp 9000 Wh 14 37,30 48,96
Kit 9.4E 48 V 3750 Wp 9000 Wh 14 37,30 48,96
Kit 9.5E 48 V 2750 Wp 9000 Wh 14 37,30 48,96
Kit 9.6E 48 V 2500 Wp 9000 Wh 14 37,30 48,96
Kit 20.3E 48 V 10500 Wp 20000 Wh 14 83,52 106,08
Kit 20.4E 48 V 7500 Wp 20000 Wh 14 83,52 106,08
Kit 20.5E 48 V 6000 Wp 20000 Wh 14 83,52 106,08
Kit 20.6E 48V 5500 Wp 20000 Wh 14 83,52 106,08
KITS SISTEMAS HÍBRIDOS CON ACUMULACIÓN
* Tiempo de vida estimado para aplicaciones de 200 ciclos de carga/año
** Capacidad disponible para descargas de 10hrs, usando el 50%
*** Capacidad disponible para descargas de 100hrs, usando el 50%
**** El último número en la denominación de los kits corresponde a la zona de radiación
Pvgis
http://pt.krannich-solar.com/?id=378
33
Modulos y
conectores
Inversor/
Cargador
Batería
Generador
KITS SISTEMAS HÍBRIDOS CON ACUMULACIÓN
Protección
fusibles string y
magnetotermico
Protección
magnetotermico
Fusible
Regulador
de carga
*Generador, cables CC/CA, estructura y tornillería no incluida.
E
Monitor
34
Modulos y
conectores
Inversor/
Cargador
Batería
Generador
KITS SISTEMAS HÍBRIDOS CON ACUMULACIÓN
Protección
fusibles string y
magnetotermico
Protección
magnetotermico
Fusible
Regulador
de carga
*Generador, cables CC/CA, estructura y tornillería no incluida.
Inversor
conexión a
red
Modulos y
conectores
E
Monitor
35
Inversor/
Cargador
Batería
Generador
KITS SISTEMAS HÍBRIDOS CON ACUMULACIÓN
Fusible
*Generador, cables CC/CA, estructura y tornillería no incluida.
Inversor
conexión a
red
Modulos y
conectores
E
36
Inversor/
Cargador
Batería
Generador
KITS SISTEMAS HÍBRIDOS CON ACUMULACIÓN
Fusibles
*Generador, cables CC/CA, estructura y tornillería no incluida.
Inversor
conexión a
red
Modulos y
conectores
37