Instalación solar fotovoltaica de autoconsumo para una vivienda rural con baterías.

Abstract

[ES] El presente trabajo de Fin de Grado (TFG), trata las distintas etapas para el cálculo y dimensionamiento de una instalación fotovoltaica aislada de la red, destinada a cubrir los consumos de una vivienda unifamiliar habitada durante todo el año en la localidad de Novelda. Se ha llevado a cabo el análisis de cada elemento de la instalación junto con los cálculos justificativos para su correcto dimensionado. Partiendo de los datos de ubicación de la vivienda se ha realizado un estudio mediante las distintas tablas y datos de radiación solar obtenidos mediante el PVGIS para definir las horas solar pico (HPS) que tendrá la instalación fotovoltaica. Una vez seleccionada la radiación solar se estima un consumo aproximado de la vivienda objeto de estudio, cuyos datos han sido esenciales para el dimensionamiento de la instalación. Seguidamente, se calcula el rendimiento global que tendrá la instalación solar, teniendo en cuenta los distintos coeficientes que afectan al rendimiento. Como pueden ser el rendimiento del inversor, la descarga de la batería o los días de autonomía de la instalación que, en este caso, para la vivienda en estudio se han propuesto 3 días de autonomía. Para el cálculo de los módulos fotovoltaicos se han propuesto 16 módulos de la marca EP TECH, los cuales tienen una potencia de 240 W. Dichos módulos estarán instalados en la cubierta de la vivienda. La instalación también ha sido dotada con un banco de baterías estacionarias de plomo-ácido para la acumulación de la energía generada por los módulos fotovoltaicos. Para la correcta carga y descarga del banco de baterías se instalará un regulador de carga. Todas las cargas de la vivienda son alimentadas con corriente alterna por lo que se ha provisto de un inversor para poder consumir la energía proveniente de los módulos fotovoltaicos y del banco de baterías. También se propondrán posibles mejoras a la instalación para conseguir una eficiencia mayor y una gestión mejor de los consumos. Finalizado el diseño y dimensionamiento de la instalación, se realiza el presupuesto y el cálculo del payback para estimar el plazo de recuperación de la inversión.

[EN] This Final Degree Project (TFG) deals with the different stages for the calculation and sizing of a photovoltaic installation isolated from the grid, intended to cover the consumption of a single-family house inhabited throughout the year in the town of Novelda. The analysis of each element of the installation has been carried out together with the calculations justifying its correct sizing. Starting with the data on the location of the house, a study was carried out using the different tables and solar radiation data obtained using PVGIS to define the peak solar hours (HPS) that the photovoltaic installation will have. Once the solar radiation has been selected, an approximate consumption of the house under study is estimated, whose date have been essential for the sizing of the installation. Next, the global yield of the solar installation is calculated, taking into account the different coefficients that affect the yield. Such as inverter performance, battery discharge or the days of autonomy of the installation which, in this case, for the house under study, 3 days of autonomy have been proposed. For the calculation of the photovoltaic modules, 16 EP TECH modules with a power of 240 W have been proposed. These modules will be installed on the roof of the house. The installation has also been equipped with a bank of stationary lead-acid batteries for the accumulation of the energy generated by the photovoltaic modules. A charge regulator will be installed for the correct charging and discharging of the battery bank. All the loads in the house are powered by alternating current, so an inverter has been provided to be able to consume the energy coming from the photovoltaic modules and the battery bank. Possible improvements to the installation will also be proposed in order to achieve greater efficiency and better management of consumption. Once the design and sizing of the installation has been completed, a budget and payback calculation is carried out to estimate the payback period for the investment.