DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA DE 32,4kW PARA ABASTECER EL CONSUMO DE UN COLEGIO PÚBLICO EN LA LOCALIDAD DE ALCÁZAR DE SAN JUAN

Abstract

[ES] El presente Trabajo de Fin de Grado persigue el objetivo de diseñar una instalación fotovoltaica capaz de abastecer el consumo energético del Colegio Público Jardín de Arena, situado en la localidad de Alcázar de San Juan (Ciudad Real). Este colegio sobre el que trata el TFG fue abierto en 2007, consta de 13 aulas activas en el presente curso escolar, lo que supone unos 250 alumnos en total, además dispone de comedor, por tanto, cubriremos la demanda energética tanto del aulario, como del comedor. A pesar de ser relativamente moderno, los edificios que componen el colegio no cuentan con ningún tipo de fuente de energía renovable, por lo que se planteó la posibilidad de realizar el diseño de una instalación fotovoltaica para hacer de él, un colegio comprometido con la situación medioambiental, tratando de conseguir una rentabilidad tanto económica como energética. La localización en la que se encuentra el colegio permite un gran aprovechamiento del recurso solar en cuanto a irradiación, ya que la provincia de Ciudad Real es una de las que más horas de luz pico ofrecen en España. Además, carece de edificios de mayor altura en sus alrededores, por lo que evitaremos posibles sombras. Tendremos que tomar una serie de decisiones para realizar la distribución de las placas tales como: al ser la desviación respecto a la orientación este-oeste (con la cual se minimizan las pérdidas por desviación), asumiremos las pérdidas debidas a ello y dispondremos las placas con la orientación del edificio, esto nos permitirá optimizar el número de módulos por cubierta. Al existir la posibilidad de usar tres cubiertas diferentes, realizaremos la instalación eléctrica en las que nos permitan un acceso más fácil a la caja de conexión, teniendo que comparar tensiones e intensidades en los strings o asociaciones de paneles y poder determinar el inversor de la instalación. A partir de ahí calcularemos el circuito eléctrico en continua y en alterna y así comprobar su compatibilidad con la instalación original del colegio. Para el estudio de viabilidad económica del proyecto tendremos que tener en cuenta posibles facilidades de financiación aportadas por la Comunidad de Castilla la Mancha, ya que si se dan las condiciones entraremos en la convocatoria de dichas ayudas. Con los datos recogidos en dicho estudio, realizaremos el cálculo necesario de la instalación fotovoltaica a emplazar para cubrir la demanda energética del colegio.

[EN] The objective of this Final Degree Project is to design a photovoltaic installation capable of supplying the energy consumption of Colegio Público Jardín de Arena , located in the town of Alcázar de San Juan (Ciudad Real). This school, which is the subject of the TFG, was opened in 2007, has 13 active classrooms in the current school year, which means about 250 students in total, it also has a dining room, therefore, we will cover the energy demand of both the classroom and the dining room. Despite being relatively modern, the buildings that make up the school do not have any type of renewable energy source, so we considered the possibility of designing a photovoltaic installation to make it a school committed to the environmental situation, trying to achieve both economic and energy profitability. The location in which the school is located allows a great use of the solar resource in terms of irradiation, since the province of Ciudad Real is one of those that offer more hours of peak light in Spain. In addition, there are no taller buildings in the surrounding area, so we will avoid possible shadows. We will have to take a series of decisions to make the distribution of the plates such as: being the deviation with respect to the east west orientation (with which the losses by deviation are minimized), we will assume the losses due to it and we will arrange the plates with the orientation of the building, this will allow us to optimize the number of modules per roof. As there is the possibility of using three different roofs, we will make the electrical installation in those that allow us easier access to the junction box, having to compare voltages and currents in the strings or associations of panels and to determine the inverter of the installation. From there we will calculate the electrical circuit in direct and alternating current and thus verify its compatibility with the original installation of the school.