Diseño de una instalación fotovoltaica de 88 kW y estudio de la viabilidad económica para e lnstituto de Enseñanza Pública Juan de Garay en la localidad de Valencia

Abstract

[ES] El presente Trabajo de Fin de Grado busca el objetivo de diseñar una instalación fotovoltaica que sea capaz de abastecer el consumo energético del Instituto de Enseñanza Pública Juan de Garay, situado en la localidad de Valencia. Este instituto sobre el que trata el TFG fue abierto en 1965 y tiene una capacidad para más de 1000 alumnos desglosados en diferentes turnos. El proyecto busca cubrir la demanda eléctrica del aulario. Además, se busca la sustitución de las calderas de diésel que se encargan de la demanda térmica por unos radiadores eléctricos con el fin de obtener una disminución en las emisiones de CO2. A consecuencia de ser un instituto antiguo, los edificios que lo conforman no disponen de ningún tipo de fuente de energía renovable, por lo que se le planteó al director la posibilidad de realizar el diseño de una instalación fotovoltaica y, así comprometerse con la situación medioambiental actual al igual que alcanzar una rentabilidad económica y energética. El emplazamiento en el que se encuentra el instituto permite un gran aprovechamiento del recurso energético en cuanto a irradiación se refiere, ya que Valencia dispone de un buen nivel de horas de luz pico. Además, carece de edificios de mayor altura a su alrededor, por lo que se evitarán posibles sombras. Se tomarán una serie de decisiones en cuanto a la distribución de las placas: en función de la desviación de la orientación, se asumirán una serie de pérdidas y se dispondrán las placas en dicha dirección en el edifico, optimizando de esta forma el número de módulos necesario. Al ser dos cubiertas diferentes, se realizará la instalación eléctrica en la que se permita un mejor acceso a la caja de conexión, teniendo que comparar tensiones e intensidades en los strings o asociaciones de paneles y poder determinar el inversor que se requiere. A continuación, se calculará el circuito eléctrico en continua y en alterna, comparando así su compatibilidad con la instalación inicial del instituto. Para el estudio de viabilidad económica del proyecto se tendrán en cuenta las posibles facilidades de financiación existentes en la Comunidad Valenciana, ya que en el caso de darse las condiciones se entrará en la convocatoria de dichas ayudas. Con los datos recopilados en el estudio, se realizará el cálculo necesario de la instalación fotovoltaica a emplazar para cubrir la demanda energética del instituto.

[CA] El present Treball de Fi de Grau cerca l’objectiu de dissenyar una instal·lació fotovoltaica que siga capaç de proveir el consum energètic de l’Insitut Públic Juan de Garay, situat en la localitat de València. Aquest institut sobre el qual tracta el TFG va ser obert en 1965 i té capacitat per a més de 1000 alumnes desglossats en diferents torns. El projecte vol cobrir la demanda eléctrica de l’aulari. A més, es cerca la subsistució de les calderes de dièsel que s’encarreguen de la demanda térmica, per uns radiadors elèctrics amb la finalitat d’obtindre una disminución de les emissions de CO2. A conseqüència de ser un institut antic, els edificis que el conformen no disposen de cap tipus de font d’enèrgia renovable, per la qual cosa se li va plantejar al director la possibilitat de realizar una instal·lació fotovoltaica i, així comprometre’s amb la situación mediambental actual igual que aconseguir una rentabilitat econòmica i energética. L’emplaçament en el qual es troba l’institut permet un gran aprofitament del recurs energètic quant a irradiació es refereix, ja que València disposa d’un bon nivel d’hores de llum pic. A més, manca d’edificis de major altura a la seua voltant, per la qual cosa s’evitaran possibles ombres. Es prendran una sèrie de decisión quant a la distribución de les plaques: en funció de la desviació de l’orientació, s’assumiran una sèrie de pèrdues i es disposaran les plaques en aquesta dirección de l’edifici, optimitzant el nombre de móduls necessari. En ser dues cobertes diferents, es realitzarà la instal·lació eléctrica en la qual es permeta un millor acccés a la caixa de conexions, havent de comparar tensions i intensitats en els strings o associacions de panells i poder determinar l’inversor que es requereix. A continuación, es calcularà el circuit elèctric en continua i en alterna, comparant així la seua compatiblitat amb la instal·lació inicial de l’institut. Per a l’estudi de viabilitat econòmica del project es tindranen compte les possibles facilitats de finançament existents a la Comunitat Valenciana, ja que en el cas de donar-se les condicions s’entrarà en la convocatòria d’aquestes ajudes. Amb les dades recopilades en l’estudi, es realitzarà el càlcul necessari de la instal·lació fotovoltaica a emplaçar per a cobrir la demanda energética de l’institut.

[EN] The aim of this Final Degree Project (TFG) is to design a photovoltaic installation capable of suplying the energy consumption of the Juan de Garay Public School, located in the town of Valencia. This school was opened in 1965 and has a capacity for more than 1000 students in different shifts. The project aims to cover the electrical demand of the classroom. In addition, the goal is to replace the diesel boilers that meet the thermal demand with electric radiators in order to reduce the CO2emisions. As a consequence of being an old school, the buildings do not have any type of renowable energy source, so the principal was asked to design a photovoltaic instalaltion and, in this way, to commit to the current environmental situation as well as to achieve economic and energy profitability. The location in which the high school is located lows a great use of energy resource in terms of irradiation, as Valencia has a good level of peak light hours. Moreover, there are no taller buildings around it, so shadows will be avoided. A series of decisions will be made regarding the distribution of the panels: based on the deviation of the orientation, a series of losses will be assumed in that direction in the building, thus optimising the number of modules required. As there are two different roofs, the electrical installation will be carried out in such a way as to allow better access to the connection box, having to compare voltages and currents in the strings or associations of panels and being able to determine the invertir that is needed. The electrical circuit will then be calculated in DC and AC, thereby comparing its compatibility with the insitute’s initial installation. For the economic viability study of the project, the possible financing facilities exisiting in the Comunidad Valenciana will be taken into account, since in the event that conditions are met, the application for such aid will be made. With the data collected in the study, the necessary calculation of the photovoltaic installation to be installed to cover the high school’s energy demand will be done.