Disseny i càlcul d'una instal·lació fotovoltaica per a un habitatge unifamiliar aïllat de la xarxa

Autor: Sabate Sendra, Edgar
Přispěvatelé: Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica, Manzanares Brotons, Manuel
Jazyk: Catalan; Valencian
Rok vydání: 2023
Předmět:
Popis: En aquest treball ens centrarem en la creació d’una instal·lació fotovoltaica per a un habitatge unifamiliar des de zero. Partirem d’un consum horari establert d’un any natural i una parcel·la amb varies cobertes. Es valorarà la millor ubicació dels panells solars fotovoltaics, en funció de la seva producció. Aquesta dependrà de l’orientació, inclinació i possible afectació per ombres. Mitjançant el software SketchUp realitzarem simulacions per poder trobar que la coberta de l’habitatge es la idònia per la instal·lació. Seleccionarem l’inversor, reguladors, mòduls fotovoltaics i sistemes d’emmagatzematge en funció de les dades anteriors. Obtindrem una potència en mòduls de 6,64 kWp i disposarem d’una bateria de capacitat 26,8 kWh, un inversor de 8 kWn i quatre reguladors de 150 V. Un cop triats la ubicació i els diferents equips, es procedirà a realitzar la simulació de la instal·lació. Els resultats de la producció s’obtindran a partir del software de càlcul Archelios Pro. La instal·lació s’ha calculat per tenir una independència mínima de 2 dies. A continuació, es realitzarà tot el càlcul del cablejat i proteccions necessàries per la instal·lació, formats per 18 fusibles, 4 sobretensions, un PIA, un relé diferencial i un commutador de 3 posicions Després d’elaborar un pressupost amb un cost d’uns 30.000€, el comparem amb el cost hipotètic que tindríem en cas de realitzar tot el consum des de un grup electrogen o connectat a la xarxa. Acabarem comprovant que és difícil fer viable aquesta instal·lació econòmicament, ja que es sol realitzar buscant altres objectius, com el medi ambiental o per pura necessitat En este trabajo nos centraremos en la creación de una instalación fotovoltaica para una vivienda unifamiliar desde cero. Partiremos de un consumo horario establecido de un año natural y una parcela con varias cubiertas. Se valorará la mejor ubicación de los paneles solares fotovoltaicos, en función de su producción. Ésta dependerá de su orientación, inclinación y posible afectación por sombras. Mediante el software SketchUp realizaremos simulaciones para poder encontrar que la cubierta de la vivienda es la idónea por la instalación. Seleccionaremos el inversor, reguladores, módulos fotovoltaicos y sistemas de almacenamiento en función de los datos anteriores. Obtendremos una potencia en módulos de 6,64 kWp y dispondremos de una batería de capacidad 26,8 kWh, un inversor de 8 kWn y cuatro reguladores de 150 V. Una vez elegidos la ubicación y los distintos equipos, se procederá a realizar la simulación de la instalación. Los resultados de la producción se obtendrán a partir del software de cálculo Archelios Pro. La instalación se ha calculado por tener una independencia mínima de 2 días. A continuación, se realizará todo el cálculo del cableado y protecciones necesarias para la instalación, formados por 18 fusibles, 4 sobretensiones, un PIA, un relé diferencial y un conmutador de 3 posiciones. Después de elaborar un presupuesto con un coste de unos 30.000 €, lo comparamos con el coste hipotético que tendríamos en caso de realizar todo el consumo desde un grupo electrógeno o conectado a la red. Acabaremos comprobando que es difícil hacer viable esta instalación económicamente, ya que suele realizarse buscando otros objetivos, como el medio ambiental o por pura necesidad. In this project we will focus on the creation of a photovoltaic installation for a single-family house from scratch. We will start from an established hourly consumption of a year and a parcel with several roofs. The best location of the photovoltaic solar panels will be evaluated, depending on their production. This will depend on their orientation, inclination and possible effects of shadows. Using the SketchUp software we will perform simulations to find that the roof of the house is the best for the installation. We will select the inverter, regulators, photovoltaic modules and storage systems according to the previous data. We will obtain a modules power of 6,64 kWp and we will have a battery capacity of 26.8 kWh, an inverter of 8 kWn and four 150 V regulators. Once the location and the different equipment have been chosen, we will proceed to simulate the installation. The production results will be obtained from the Archelios Pro calculation software. The installation has been calculated to have a minimum autonomy of 2 days. Then, all the wiring and protections necessary for the installation will be calculated, consisting of 18 fuses, 4 overvoltages, a PIA, a differential relay and a 3-position switch. After preparing a budget with a cost about 30,000 €, we compare it with the hypothetical cost that we would have in case of making all the consumption from a generating set or connected to the power grid. We will end up verifying that it is difficult to make this installation economically viable, it is usually done looking for other objectives, such as the environment or by pure necessity
Databáze: OpenAIRE