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CÁLCULO DE PANELES SOLARES NECESARIOS PARA UNA CASA Y BATERíAS

A continuación se encuentra una Nota completa sobre CÁLCULO DE PANELES SOLARES Y BATERíAS , calculo de paneles solares fotovoltaicos, calculo de paneles solares y baterias ,clasificación de las baterías / tiempo de respaldo, clasificación del inversor / UPS, carga y potencia requerida en vatios. con Circuito, diagramas de cableado y ejemplos resueltos.

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CÁLCULO DE PANELES SOLARES NECESARIOS PARA UNA CASA Y BATERíAS




Si elige este artículo relacionado con la instalación de paneles solares y calculo de placas solares, podrá:

✔  Para calcular la calificación del panel solar

✔  Para calcular la calificación de las baterías para el sistema de paneles solares

✔  Para calcular el tiempo de respaldo de las baterías

✔  Para calcular la corriente de carga de las baterías

✔  Para calcular el tiempo de carga de las baterías

✔  Para calcular la calificación del controlador de carga

✔  ¿Cuánto vatios de panel solar necesitamos?

✔  Cómo seleccionar el panel solar adecuado para el hogar

✔  Clasificación UPS / Inverter para requisitos de carga y mucho más …

Instalación del panel solar: procedimiento paso a paso con cálculo y ejemplos

 

Bien ahora comencemos con el calculo de paneles solares :

Supongamos que vamos a instalar un sistema de energía solar en nuestra casa para una carga total de 800W donde el tiempo de respaldo requerido de la batería es de 3 horas (puede usarlo como es solo para el cálculo de la muestra)

Carga = 800 Watts

Tiempo de respaldo requerido para baterías = 3 horas

Lo que necesitamos saber

1. Inverter / UPS clasificación 

2. No de baterías para energía de respaldo 

3. Horas de respaldo de baterías

4.  conexión en paralelo o Serie de baterías 

5. Corriente de carga para baterías 

6. Tiempo de carga para baterías 

7. No requerido de paneles solares 

8. Clasificación del controlador de carga 

Solución:

Inversor / Clasificación de UPS:

La clasificación del inversor / UPS debe ser mayor al 25% de la carga total (para la carga futura, así como para tomar en cuenta las pérdidas)

800 x (25/100) = 200W

Nuestra carga + 25% de potencia extra = 800 + 200 = 1000 vatios

Esta es la calificación del UPS (Inversor), es decir, necesitamos UPS / Inversor de 1000W para la instalación del panel solar de acuerdo con nuestras necesidades (según los cálculos)

¿Cuál e el número de baterias que se necesitan ?

Ahora el tiempo de respaldo requerido de las baterías en horas = 3 horas

Supongamos que vamos a instalar baterías de 100 Ah, 12 V ,

12V x 100Ah = 1200 Wh

Ahora para una batería (es decir, el tiempo de respaldo de una batería)

1200 Wh / 800 W = 1,5 horas

Pero nuestro tiempo de respaldo requerido es de 3 horas.

Por lo tanto, 3 / 1.5 = 2 → es decir, tendremos que conectar dos (2) baterías cada una de 100 Ah, 12 V.

Horas de respaldo de las baterías

Si se indica el número de baterías y desea conocer el tiempo de respaldo para estas baterías, utilice esta fórmula para calcular las horas de respaldo de las baterías.

1200 Wh x 2 baterías = 2400 Wh

2400 Wh / 800 W = 3 horas.

En el primer escenario, utilizaremos el sistema inversor de 12V, por lo tanto, tendremos que conectar dos (2) baterías (cada una de 12V, 100 Ah) en Paralelo. Pero una pregunta planteada a continuación:




¿Cuál es el  Tiempo de carga de la batería ?

Conexión en serie o en paralelo de la baterías

¿Por qué las baterías en paralelo, no en serie?

Debido a que este es un sistema de inversor 12V, por lo que si conectamos estas baterías en serie en lugar de en paralelo, entonces la evaluación de las baterías se convierten en V 1 + V 2 = 12V + 12V = 24V, mientras que la valoración actual sería misma 100Ah.

Es bueno saberlo : en los circuitos en serie, la corriente es la misma en cada cable o sección, mientras que el voltaje es diferente, es decir, el voltaje es aditivo, por ejemplo, V1 + V2 + V3 … .Vn.
Es por eso que conectaremos las baterías en paralelo, porque el Voltaje de las baterías (12 V) permanece igual, mientras que su clasificación Ah (Ampere Hour) aumentará. es decir, el sistema se convertiría en = 12V y 100Ah + 100Ah = 200Ah
Es bueno saber : En conexión en paralelo, el voltaje será el mismo en cada cable o sección, mientras que la corriente será diferente, es decir, la corriente es aditiva, por ejemplo, I1 + I2 + I3 … + In

Ahora conectaremos 2 baterías en paralelo (cada una de 100 Ah, 12 voltios)

es decir, 2 baterías de 12V, 100Ah se conectarán en Paralelo

= 12V, 100Ah + 100Ah = 12V, 200 Ah (paralelo)

Corriente de carga para baterías

Ahora la corriente de carga requerida para estas dos baterías .

(La corriente de carga debe ser 1/10 de las baterías Ah)

200 Ah x (1/10) = 20 A

Tiempo de carga requerido para la batería

Aquí está la fórmula de Tiempo de carga de una batería de plomo ácido. 
Tiempo de carga de la batería = Batería Ah / Corriente de carga
T = Ah / A

Por ejemplo, para una sola batería de 12V, 100Ah, el tiempo de carga sería:

T = Ah / A = 100 Ah / 10 A = 10 horas (Caso ideal)

debido a algunas pérdidas, (se ha observado que el 40% de las pérdidas ocurrieron durante la carga de la batería), de esta manera, tomamos 10-12 A de corriente de carga en lugar de 10 A, de esta manera, el tiempo de carga requerido para 12V, 100 Ah la batería sería:

100 Ah x (40/100) = 40 (100 Ah x 40% de las pérdidas)

la clasificación de la batería sería 100 Ah + 40 Ah = 140 Ah (100 Ah + pérdidas)

Ahora la corriente de carga requerida para la batería sería:

140 Ah / 12 A = 11,6 horas.

Paneles solares calculo ¿Cuánto paneles solares necesitaremos?

Ahora necesitamos el número de paneles solares requeridos para el sistema anterior, como se muestra a continuación.

Escenario 1: la carga de CC no está conectada = solo carga de la batería

Conocemos la famosa fórmula de poder (DC)

P = VI ………… (Potencia = Voltaje x Corriente)

Poniendo los valores de las baterías y la corriente de carga.

P = 12V x 20 A

P = 240 vatios

estos son los vatios necesarios del panel solar (solo para cargar la batería, y luego la batería suministrará energía , es decir, la carga directa no está conectada a los paneles solares)

Ahora

240W / 60W = 4 paneles solares

Por lo tanto, conectaremos 4 paneles solares (cada uno de 60W, 12V, 5A) en paralelo.

fig: Diagrama de circuito para el cálculo anterior para la instalación del panel solar (paneles solares solo para cargar la batería)

Los cálculos y el sistema anteriores eran solo para cargar la batería (y luego la batería suministrará energía ) a los aparatos eléctricos de CA, que recibirán energía a través del inversor y cargas de CC a través del controlador de carga (a través de baterías cargadas)

Escenario 2: la carga de CC está conectada, así como la carga de la batería

Ahora supongamos que hay una carga 10A conectada directamente a los paneles a través del inversor (o puede ser una carga de CC a través del controlador de carga). 

Durante el día, el panel solar proporciona 10 A a la carga conectada directamente + 20A a la carga de la batería, es decir, los paneles solares cargan la batería y proporcionan 10 A a la carga también.

En este caso, la corriente total requerida (20 A para carga de baterías y 10 A para carga directamente conectada)

En este caso anterior, la corriente requerida total en Amperes,

20 A + 10 A = 30 A

Ahora, I = 30 A, luego se requiere Energía

P = V x I = 12V x 30A = 360Watts

Es decir, necesitamos un sistema de 360 ​​W para el sistema explicado anteriormente (esto es para carga directa y carga de baterías)

Ahora, la cantidad de paneles solares que necesitamos

360 / 60W = 6

Por lo tanto, conectaremos 6  paneles solares (cada uno de 60W, 12V, 5A)

 

 

fig: Diagrama de circuito para el cálculo anterior para la instalación del panel solar (paneles solares solo para cargar la batería + carga conectada directa)

Clasificación del controlador de carga

Como hemos calculado anteriormente, la corriente de carga para la batería de 200 Ah es de 20-22 amperios (22 A para la carga de la batería + 10 A para la carga directa de CC), por lo tanto, podemos usar un controlador de carga de aproximadamente 30-32 amperios.




Nota: El cálculo anterior se basa en el caso ideal, por lo que se recomienda elegir siempre un panel solar más grande de lo que necesitamos, ya que se producen algunas pérdidas durante la carga de la batería a través del panel solar, así como la luz solar no siempre es ideal. 

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