sistema fotovoltaico independiente a una casa de campo, paneles solares

1. SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ
_PROYECTO UN SISTEMA FOTOVOLTAICO
INDEPENDIENTE DE UNA CASA DE CAMPO_
MATERIA
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
8Y11A
NOMBRE DEL CATEDRÁTICO
ING. FRANCISCO VIRGILIO MIRANDA LOPEZ
NOMBRE DEL ALUMNO
JHON JASIEL LOPEZ PEREZ
No. CONTROL: E17020523
H.VERACRUZ, VERACRUZ
26/05/2021

2. Se desean instalar unos paneles solares con una potencia de 350 Wp y teniendo 2
días de autonomía la cual está ubicada en la Col. Reserva 4, el cual contara con el
siguiente cuadro de cargas que será lo que alimentaran los paneles solares.
CUADRO DE CARGAS
DESCRIPCIÓN CANTIDAD POTENCIA EN
UNIDAD EN
W
Σ
POTENCIA EN
KW
HORA DE
USO DIARIO
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
LAMPARAS LED 11 30W 0.330KW 11HORAS 3.60
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
TELEVISION 2 200W 0.4KW 7 HORAS 2.8
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
VENTILADOR 2 60W 0.12W 10 HORAS 1.2
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
REFRIGERADOR 1 150W .150KW 16 HORAS 2.4
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
LICUADORA 1 300W 0.300KW 0.05 HORAS 0.015
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
LAVADORA 1 150W 0.150KW 1.5 HORAS 0.225
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
OTROS
(CELULARES,
LAPTOPS)
3 180W 0.18KW 6 HORAS 1.08
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
TOTAL 11.32
𝑲𝒘 ∗ 𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
Para obtener los datos entramos a la página de la nasa por medio de este link
https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/
Y poniendo los datos necesarios para obtener la información necesaria para este proyecto.

3. Teniendo en cuenta los datos que se nos proporcionó por medio de la página de la NASA en la zona
donde vamos a ubicar nuestros paneles y con nuestro cuadro de cargas procedemos a lo siguiente.
En esta tabla tomamos la 3er fila donde dice latitud, que es la radiación
procedente a cada mes, donde tomaremos el mes con peor radiación.

4. El mes con menor radiación corresponde al mes de diciembre con 4.01
𝑲𝒘∗𝑯𝒐𝒓𝒂
𝒅𝒊𝒂
teniendo estos valores ya podremos calcular el número de paneles que tenemos
que ocupar.
𝐸𝑐 = 11.32
𝑘𝑤 ∗ ℎ
𝑑𝑖𝑎
𝑓𝑟 = 0.8
𝑃𝑚 = 350𝑤
𝑆𝑡 = 1
𝑘𝑤
𝑚2
𝐺𝑡 = 4.01
𝑘𝑤 ∗ ℎ
𝑚2 ∗ 𝑑𝑖𝑎
CALCULO PARA EL NUMERO DE PANELES
Comenzamos calculando la energía necesaria con los datos del cuadro de cargas
y con el f.p que es 0.8 con la formula.
𝐸𝑛 =
𝐸𝑐
𝑓𝑟
=
11.32
𝑘𝑤 ∗ ℎ
𝑑𝑖𝑎
. 8
= 14.15
𝑘𝑤 ∗ ℎ
𝑑𝑖𝑎
Ahora procedemos a sacar el número de paneles que ocuparemos en esta instalación
𝑁𝑚 =
𝐸𝑛
(𝑃𝑚)(ℎ𝑠𝑝)
=
14.15
𝑘𝑤 ∗ ℎ
𝑑𝑖𝑎
(0.350 𝑘𝑤)(4.01
ℎ
𝑑𝑖𝑎
)
= 10.08 = 10 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠

5. FICHA TECNICA DE LOS PANELES QUE VAMOS A UTILIZAR
Precio del panel: $3590

7. Conexión de baterías
Para tener mayor capacidad de corriente o tensión las baterías se pueden
conectar en serie, paralelo o una combinación de las anteriores.
Para que no exista un deterioro en el desempeño del conjunto de baterías éstas
deben tener la misma tensión, corriente, estado de carga y edad. Esto es
especialmente necesario para las baterías que se conecten en serie; éstas deben
ser lo más parecidas posibles. Las baterías que se conectan en paralelo deben
tener la misma tensión aunque pueden variar ligeramente en su estado de carga,
edad y capacidad
CALCULO DE LAS BATERIAS.
Al saber qué tipo de paneles vamos a ocupar con la ayuda de la ficha técnica y
cuantos paneles usaremos de acorde a los resultados obtenidos con los cálculos
anteriores calcularemos la cantidad de baterías que se ocuparan en esta
instalación.
Cb: cálculo de baterías
Día: Días de autonomía= 2
En: energía necesaria: 14.15
𝑘𝑤∗ℎ
𝑑𝑖𝑎
Fa: Factor de descarga: 0.8
Vb: Voltaje de batería: 0.024kv
𝐶𝑏 =
14.15
𝑘𝑤 ∗ ℎ
𝑑𝑖𝑎
𝑥 2 𝑑𝑖𝑎𝑠
0.024 𝐾𝑤 𝑥 0.8
= 1473.95𝐴ℎ
Teniendo el valor de la carga buscaremos el tipo de baterías que sea de acorde a los
resultados, por lo cual usaremos una batería de 12v a 115Ah, en base a esto calcularemos
el número de baterías a utilizar.
1473.95
100
= 14.73 = 15 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑠
Precio de la batería: $7938.42

9. INVERSOR HIBRIDO

10. PRECIO: $8842

11. FICHA DEL CONTROLADOR
PRECIO: $1264.67

12. CONCLUSION
CON LOS CALCULOS OBTENIDOS Y LOS PRECIOS DE CADA MATERIAL QUE
UTILIZAREMOS PARA LA INSTALACION DE UN SISTEMA SOLAR
INDEPENDIENTE EN UNA CASA DE CAMPO PODEMOS DEDUCIR LOS
COSTOS TOTALES.
Precio del panel: $3590
DESCRIPCION PRECIO
UNITARIO
CANTIDAD TOTAL
PANEL SOLAR $3590 10 $35,900
INVERSOR $8842 1 $8842
BATERIAS $7938.42 15 $119,076.30
CONTROLADOR $1264.67 1 $1264.67
TOTAL: $165,082.97