Diseño de una instalación fotovoltaica de 75kv para el suministro eléctrico de la piscina climatizada de Segorbe

Abstract

[ES] El nuevo centro acuático deportivo de Segorbe, situado en la calle Max Aub, es el único recinto que dispone de piscina climatizada en toda la comarca por lo que abastece a la población de Segorbe y a los pueblos de alrededor, es decir, un gran número de personas para una única piscina climatizada, cuando éste fue construido ya se calculó el número de placas solares térmicas por lo que ya dispone de una instalación solar térmica para la climatización del agua caliente sanitaria, ahora, el Ayuntamiento de Segorbe ha decidido realizar una inversión en la instalación de la piscina colocando placas solares fotovoltaicas, haciendo así el recinto más eficiente. La intención del Ayuntamiento es contribuir a la mejora de la eficiencia energética de los edificios públicos haciendo una apuesta por las energías renovables, con esta determinación, la ampliación de las instalaciones de la piscina climatizada mediante el uso de placas solares fotovoltaicas es una apuesta de futuro que encaja con esa filosofía. Para realizar la instalación se necesitará una cubierta que esté cercana a la piscina, que se encuentre orientada al sur y en la cual se pueda colocar la instalación fotovoltaica al completo. Por suerte se dispone de una cubierta perteneciente al Ayuntamiento de Segorbe dónde se va a situar la instalación y que cumple estos requisitos. La colocación de las placas sobre esta cubierta viene infundada debido a que esta va a ser sustituida por otra con una forma más adecuada, la cubierta actual es de forma curva por lo que sufre de diversos problemas de estanqueidad que hacen que se suspendan las actividades programadas, por ello con la nueva cubierta se tendrá una correcta evacuación de las lluvias y un mejor aislamiento del pabellón. Este pabellón se trata del polideportivo municipal de Segorbe que posee una gran superficie para la colocación de las placas, por tanto, aprovechando esta sustitución, la nueva cubierta va a ser calculada para poder soportar las cargas extras que aparecen debido al peso de estas placas. Por tanto, para poder saber cómo va a ser la instalación se tendrá que estudiar cual es el consumo real de energía eléctrica del centro acuático deportivo a lo largo de un año, así se verá la demanda de electricidad y se podrá saber la potencia necesaria a instalar, una vez se tiene este, se tienen que calcular las diferentes opciones que se nos plantean, para ello se deben de comparar las diferentes marcas disponibles de placas solares fotovoltaicas existentes en el mercado, en este análisis escogemos placas de distintas calidades ya que darán diferentes rendimientos y con eso se obtendrá un número diferente de placas para cada calidad, en función del precio y rendimiento se elegirá la opción más adecuada. La energía producida en las placas hace que se genere de esta transformación corriente continua, esta corriente no puede ser conectada a la instalación eléctrica ni a la red, por lo que tiene que ser transformada a corriente alterna mediante el uso de inversores, el número de inversores dependerá del número de placas instaladas, estas placas se conectan en serie y en paralelo ¿string¿. En función de la capacidad del inversor, que soportará una intensidad y voltaje máximos, se colocará de una determinada forma las placas. Otro factor para analizar es la orientación en la que se pueden colocar las placas, en este caso la cubierta no está completamente orientada al sur y por lo tanto se va a comprobar que orientación será mejor para usar el menor número de placas y poder ahorrar en costes. Se sabe que la inclinación también es importante, ya que existe un ángulo de inclinación máximo y mínimo de la placa que hace que el rendimiento se encuentre en unos valores adecuados, entre estos dos valores existirá una inclinación mediante la cual el rendimiento sea máximo. Además, la longitud de los cables es un factor determinante ya que a mayor long

[EN] The new water sports center of Segorbe, located in Max Aub street, is the only facility in the area which has a climatized pool. Because of that, it has large influx of people every day. When this facility was built, the possibility of installing thermal solar panels in the near future was considered. Now, the Council of Segorbe has decided to make an investment in the installation on the pool by placing photovoltaic solar panels, making the facility more efficient. The purpose of the Council is to improve the energy efficiency of the municipal buildings. According to this purpose, the enlargement of the heated pool through the use of photovoltaic solar panels is a commitment to the future that fits that philosophy. To carry out the installation of the photovoltaic solar panels, it will be necessary to have a roof near the pool, on which all the photovoltaic panels will fit and which must face south. Fortunately, the Council of Segorbe has a roof that meets the requirements. The roof is a bit curved and it will be a problem when it rains because it will collect water and it will affect the activities programmed. For this reason, the old roof must be replaced with a new one, which will have proper evacuation of rainwater and better isolation of the pavilion. This pavilion is the municipal center of Segorbe, which has a large surface to place the panels. The new roof has to be calculated to support the extra load of these panels. For this reason, in order to know how the installation is going to be, we will have to analyze the real consumption of electric energy of the water sport center throughout the year. Once we know the real demand for electric energy, we will have to compare the different brands of photovoltaic solar panels and we will have to decide according to three factors: quality, price and efficiency. The energy produced by these solar panels is in direct current, this energy cannot be connected directly to the electrical installation or to the grid, so it has to be transformed by inverters. The numbers of inverters needed will depend on the number of solar panels installed. These panels will be connected in series and in string. Depending on the capacity of the inverter, which will withstand a maximum intensity and voltage, we will place the solar panels in a certain way. Another factor to analyze is the orientation in which the solar panels can be placed. In this case, the roof is not fully oriented to the south and therefore we will verify which orientation will be to use the lowest number of solar panels and to save costs. Knowing the inclination is also important because there is a maximum and a minimum inclination angle. According to these two values, we must find the inclination angles in which the performance is maximal. Moreover, the length of the cables is a determining factor. The greater the lenght of the cable is, the greater the voltage drop and therefore the use of the generated energy will be less. The diameters and the cost could also vary. The maintenance of the solar panels is an important factor to consider since it will increase their durability. It is important to implement a methodology for the conservation of the solar panels. To summarize, this project aims to reduce the electrical cost of the water sport center. This saving will affect the fees that members have to pay monthly and will increase the income of the Council of Segorbe. The investment in solar panels is always a good idea because the cost of the installation will be amortized in a few years.

[CA] El nou centre aquàtic esportiu de Sogorb, situat al carrer Max *Aub, és l'únic recinte que disposa de piscina climatitzada en tota la comarca pel que proveeix a la població de Sogorb i als pobles d'al voltant, és a dir, un gran nombre de persones per a una única piscina climatitzada, quan aquest va ser construït ja es va calcular el nombre de plaques solars tèrmiques pel que ja disposa d'una instal·lació solar tèrmica per a la climatització de l'aigua calenta sanitària, ara, l'ajuntament de Sogorb ha decidit realitzar una inversió en la instal·lació de la piscina col·locant plaques solars fotovoltaiques, fent així el recinte més eficient. La intenció de l'ajuntament és contribuir a la millora de l'eficiència energètica dels edificis públics fent una aposta per les energies renovables, amb aquesta determinació, l'ampliació de les instal·lacions de la piscina climatitzada mitjançant l'ús de plaques solars fotovoltaiques és una aposta de futur que encaixa amb aqueixa filosofia. Per a realitzar la instal·lació necessitarem una coberta que estiga pròxima a la piscina, que es trobe orientada al sud i en la qual puguem col·locar la nostra instal·lació fotovoltaica al complet. Per sort disposem d'una coberta pertanyent a l'ajuntament de Sogorb on se situarà la instal·lació i que compleix aquests requisits. La col·locació de les plaques sobre aquesta coberta ve infundada pel fet que aquesta serà substituïda per una altra amb una forma més adequada, la coberta actual és de forma corba pel que pateix de diversos problemes d'estanquitat que fan que se suspenguen les activitats programades, per això amb la nova coberta es tindrà una correcta evacuació de les pluges i un millor aïllament del pavelló. Aquest pavelló es tracta del poliesportiu municipal de Sogorb que posseeix una gran superfície per a la col·locació de les plaques, per tant, aprofitant aquesta substitució, la nova coberta serà calculada per a poder suportar les càrregues extres que apareixen a causa del pes d'aquestes plaques. Per tant, per a poder saber com serà la instal·lació haurem d'estudiar com és el consum real d'energia elèctrica del centre aquàtic esportiu al llarg d'un any, així veurem la demanda d'electricitat i podrem saber la potència necessària a instal·lar, una vegada tenim est, s'han de calcular les diferents opcions que se'ns plantegen, per a això hem de comparar les diferents marques disponibles de plaques solars fotovoltaiques existents en el mercat, en aquesta anàlisi triem plaques de diferents qualitats ja que donaran diferents rendiments i amb això obtindrem un nombre diferent de plaques per a cada qualitat, en funció del preu i rendiment es triarà l'opció més adequada. L'energia produïda en les plaques fa que es genere d'aquesta transformació corrent contínua, aquest corrent no pot ser connectada a la instal·lació elèctrica ni a la xarxa, per la qual cosa ha de ser transformada a corrent altern mitjançant l'ús d'inversors, el nombre d'inversors dependrà del nombre de plaques instal·lades, aquestes plaques es connecten en sèrie i en paral·lel (*string). En funció de la capacitat de l'inversor, que suportarà una intensitat i voltatge màxims col·locarem d'una determinada forma les plaques. Un altre factor per a analitzar és l'orientació en la qual podem col·locar les plaques, en aquest cas la coberta no està completament orientada al sud i per tant comprovarem que orientació serà millor per a usar el menor nombre de plaques i poder estalviar en costos. Se sap que la inclinació també és important, ja que existeix un angle d'inclinació màxim i mínim de la placa que fa que el rendiment es trobe en uns valors adequats, entre aquests dos valors existirà una inclinació mitjançant la qual el rendiment siga màxim. A més, la longitud dels cables és un factor determinant ja que a major longitud d'aquests existirà una major caiguda de tensió i per tant l'aprofitament del corrent generat serà menor, per tant, variaren els diàmetres i per tant els costos. Pel que una vegada seleccionada la placa i l'orientació i inclinació d'aquesta, es podrà saber quina és l'energia generada per una placa fotovoltaica i sabent com és el total d'energia necessària es dimensionarà la instal·lació amb el nombre de plaques i inversors necessaris. Una vegada dimensionada la instal·lació es plantejarà la distribució més adequada per a la coberta. Tot això té com a objectiu l'estalvi en els costos elèctrics del recinte aquàtic, amb això aconseguirem que no es puge la quota als abonats, obtindrem energia neta i ajudarem al fet que s'augmenten els ingressos per a l'ajuntament. La inversió en plaques solars fotovoltaiques sempre és un encert ja que en pocs anys pot amortitzar-se el cost de la instal·lació.