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Inclinación y Orientacion

βopt = 3.7 + 0.69 · |φ|

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

0 20 40 60 80

10

20

30

40

50

60

70

80

0.686

0.705

0.723

0.742

0.76

0.779

0.797 0.815

0.834

0.8

52

0.871 0.889

0.908

0.926

0.945

0.963

0.982

Orientación

Inclinació

n

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Modulos en serieI El inversor está diseñado para soportar una tensión

máxima en la entrada. Superarla puede conllevar laavería del equipo.

Ns,max : VocG(G = 200 W m−2, Ta = −10 C) < Vmax,inv

I Por otra parte, el algoritmo de búsqueda del MPP serealiza en un rango de tensiones limitado. Paraevitar pérdidas por trabajar en un punto alejado delMPP, la tensión del generador debe estar dentro deeste rango.

Ns,mpp : VmppG(Gstc, Ta = 25 C) ∈[VmppMIN, VmppMAX

]INV

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Ramas en paralelo

I El fabricante del inversor elige los componentes parasoportar una corriente máxima admisible.

I En general, el inversor es capaz de autoprotegerseante valores superiores a este umbral desplazando elpunto de funcionamiento del generador fuera delMPP.

I No obstante, el diseñador del sistema debe elegir elnúmero de ramas en paralelo de forma que no sesupere este umbral.

Np,max : IscG(1000 W m−2) < Imax,INV

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Configuración del generador

De los cálculos anteriores se obtiene un conjunto deconfiguraciones del generador que permiten un buenacoplamiento entre inversor y generador.Para elegir una configuración deben tenerse en cuentadiferentes aspectos:

I Configuración eléctrica y ubicación física de losmódulos en la estructura.

I La curva de eficiencia del inversor depende de latensión de entrada.

I Inversión y rendimiento económicos.I Espacio disponible.I Relación de potencias de generador e inversor.

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Configuración eléctrica y estructura

I Es recomendable elegir series compuestas por unnúmero de módulos que puedan ser ubicados en unaúnica hilera de la estructura.I Se facilita el trazado del cableado: la propia

estructura puede servir como fijación auxiliar, seevitan cruzamientos indeseados.

I Se minimiza la influencia de las sombras: es muyfrecuente la aparición de sombras entre partes delgenerador o entre seguidores, sombras de formarectangular y que comienzan afectando a las partesbajas de la estructura. Al cablear por hileras, lassombras de las hileras bajas no afectan a las hilerasinmediatamente superiores.

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Potencia del generador

I La potencia del generador fotovoltaico estárelacionada directamente con la inversióneconómica a realizar.

I Por otra parte, la relación entre energía generada ypotencia nominal es aproximadamente lineal, y portanto, los ingresos económicos dependen casilinealmente de la potencia del generador.

I Por tanto, para decidir la potencia del generador(P∗g = Ns ·Np · P∗m) debe tenerse en cuenta el capital ofinanciación disponible, y el rendimiento económicodeseado.

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Potencia del generador

I La potencia del generador es proporcional al área delgenerador y al terreno ocupado (que tambiéninfluye, aunque en menor grado, en el cálculoeconómico). Por tanto, debe tenerse en cuenta elespacio disponible (o el coste que se pretende asumirpor el uso de terreno).

I Según el tipo de sistema (estático, seguimiento) sedebe elegir una relación de potencias de generador einversor.

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Curva de eficiencia

I Eficiencia del inversor, ηinv = Pac/Pdc

I Esta relación puede describirse con una funciónbasada en tres coeficientes y la normalización de lapotencia de salida, po = Pac/Pinv:

ηinv =po

po + ko0 + ko

1po + ko2p2

o

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Curva de eficienciako

0 = 0.01ko

1 = 0.025ko

2 = 0.05

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Potencia AC normalizada

Eficie

ncia

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Relación de potencias

I Dado que la potencia entregada por el generadorvaría con las condiciones meteorológicas, el inversortrabajará en diferentes zonas de su curva deeficiencia.

I Por tanto, una de las preguntas a responder es querelación debe existir entre la potencia delgenerador FV y el inversor.

FDI = P∗g/Pinv

I Si esta relación es alta, el inversor trabajará confrecuencia en la región de alta eficiencia, pero acambio es posible que deba limitar la potencia delgenerador para evitar superar su umbral de corrienteadmisible.

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Relación de potencias

I En sistemas de integración arquitectónica, donde laorientación e inclinación no son óptimas, estaprobabilidad puede ser baja. Así, puede considerarsenecesario sobredimensionar el generador FVrespecto al inversor (P∗g/Pinv ∈ [1; 1.4]).I CTE-HE5-3.2.3.2: «la potencia del inversor será como

mínimo el 80% de la potencia pico real del generadorfotovoltaico»

I En sistemas de seguimiento esta probabilidad sueleser alta. Se recomiendan inversores de potenciasimilar a la del generador (P∗g/Pinv ∈ [1; 1.2])

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Relación de potencias

No obstante, es posible demostrar que el valor de estarelación no es tan crítico como elegir un inversor conbuena curva de eficiencia.

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Características básicasI Diseño del cableado

I Criterio de caída de tensiónI En sistemas de gran tamaño reducir buclesI Diseño de estructura e integración: habilitar un

camino para cableadoI Tipo de cables

I Doble aislamientoI Poliolefínas

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Cálculo

I Habitualmente se descarta el criterio termico y seemplea el criterio de caida de tensión (RBTITC-BT-07):

Sdc =2 · Ldc · Idc

γθ · ∆Vdc

S1ac =2 · L1ac · I1ac

γθ · ∆V1ac

S3ac =

√3 · L3ac · I3ac

γθ · ∆V3ac

I La conductividad del cable, γθ , depende del materialy de la temperatura de operación. Por ejemplo, elcobre:I γ20 = 56 m Ω−1 mm−2

I γ70 = 48 m Ω−1 mm−2.

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Cálculo

I En general, se exige una caída máxima de tensión1,5 % de la tensión nominal.

I Para aplicar correctamente este porcentaje esimportante caer en la cuenta de que cada zona (DC yAC) tiene su propia tensión nominal.

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Cálculo

Ejemplo

I En una instalación que conduce 75 A a la salida deun inversor trifásico, situado este a 100 m de laconexión a red, se deberá utilizar un cable de sección(teniendo en cuenta que γ70 = 48 m Ω−1 mm−2).

S =

√3 · 100 · 75

48 · 1,5 % · 400= 45,46 mm2

I Dado que la sección de los cables está normalizada,se deberá optar por la sección inmediatamentesuperior, y por tanto la conexión del inversor a la redse realizará con tres cables de sección S = 50 mm2.

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Intensidad máxima admisible

I Con este resultado, es necesario comprobar que laintensidad de diseño es inferior a la intensidadmáxima admisible del cable para sus condiciones deservicio, según las tablas de la ITC-BT-07.

I No obstante, las secciones que resultan del criteriode caída de tensión aplicado a los sistemasfotovoltaicos habitualmente son sobradamentecapaces de conducir la corriente del sistema.

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Continua vs. Alterna

Suponiendo que en una planta con varios inversorestrifásicos existe la posibilidad de ubicar los inversoresdebajo del generador FV (distribución en alterna) o en uncentro específico junto al punto de conexión a red(distribución en continua), ¿cuál es la tensión de trabajo encontinua que permite optar por una distribución encontinua?

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