Diseño de una instalación solar fotovoltaica de 37 kWp para cubrir la demanda diurna de un instituto público situado en Turía (Valencia)

Abstract

[ES] El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo analizar el consumo eléctrico de un instituto público situado en Turís, (Valencia), y diseñar la instalación solar fotovoltaica necesaria para cubrir la demanda diurna de dicho edificio.

En primer lugar, se analizarán detalladamente la demanda diurna anual y la demanda total anual a partir de las facturas eléctricas mensuales aportadas por el instituto. Tras el estudio del consumo se identificarán los patrones de la demanda energética diurna que establecerán las necesidades eléctricas de la instalación durante las horas de luz solar. Tras este estudio del consumo, se compararán diferentes paneles fotovoltaicos y se seleccionará el más adecuado para conseguir cubrir la demanda eléctrica diurna de la instalación

A partir de la superficie útil de la cubierta, se diseñará la disposición y orientación óptimas de las placas, formando la configuración óptima de las cadenas de paneles fotovoltaicos para las condiciones de la demanda de estudio. Este diseño se realizará teniendo en cuenta la orientación y localización del edificio, las dimensiones de los paneles solares elegidos anteriormente y las condiciones específicas de la demanda, en nuestro caso, maximizando la producción en invierno.

Se elegirá el inversor necesario para soportar las intensidades de diseño de las cadenas de paneles fotovoltaicos colocados en la cubierta del edificio, el dimensionamiento del cableado de corriente continua y corriente alterna, y la colocación de los cuadros de mando y protección necesarios para la protección de la instalación y el cuadro general de protección para conectar a red.

Finalmente, tras el estudio y dimensionamiento de la instalación, se calculará el presupuesto técnico total del proyecto.

[CA] El present Treball de Fi de Grau té com a objectiu analitzar el consum elèctric d'un institut públic situat a Turís (València), i dissenyar la instal·lació solar fotovoltaica necessària per a cobrir la demanda diürna d'aquest edifici. En primer lloc, s'analitzaran detalladament la demanda diürna anual i la demanda total anual a partir de les factures elèctriques mensuals aportades per l'institut. Després de l'estudi del consum s'identificaran els patrons de la demanda energètica diürna que establiran les necessitats elèctriques de la instal·lació durant les hores de llum solar. Després d'aquest estudi del consum, es compararan diferents panells fotovoltaics i es seleccionarà el més adequat per a aconseguir cobrir la demanda elèctrica diürna de la instal·lació. A partir de la superfície útil de la coberta, es dissenyarà la disposició i orientació òptimes de les plaques, formant la configuració òptima de les cadenes de panells fotovoltaics per a les condicions de la demanda d'estudi. Aquest disseny es realitzarà tenint en compte l'orientació i localització de l'edifici, les dimensions dels panells solars elegits anteriorment i les condicions específiques de la demanda, en el nostre cas, maximitzant la producció a l'hivern. S'elegirà l'inversor necessari per a suportar les intensitats de disseny de les cadenes de panells fotovoltaics col·locats en la coberta de l'edifici, el dimensionament del cablejat de corrent contínua i corrent alterna, i la col·locació dels quadres de comandament i protecció necessaris per a la protecció de la instal·lació i el quadre general de protecció per a connectar a xarxa. Finalment, després de l'estudi i dimensionament de la instal·lació, es calcularà el pressupost tècnic total del projecte.

[EN] This Final Degree Project aims to analyze the electrical consumption of a public institute located in Turís, Valencia, and design the necessary solar photovoltaic installation to cover the daytime demand of said building. First, the annual daytime demand and the total annual demand will be analyzed in detail based on the monthly electricity bills provided by the institute. After studying the consumption, the patterns of daytime energy demand will be identified, which will establish the electrical needs of the installation during daylight hours. Following this consumption study, different photovoltaic panels will be compared, and the most suitable one will be selected to cover the daytime electrical demand of the installation. Based on the usable roof surface, the optimal layout and orientation of the panels will be designed, forming the optimal configuration of the photovoltaic panel strings for the demand conditions under study. This design will consider the orientation and location of the building, the dimensions of the previously selected solar panels, and the specific demand conditions, in our case, maximizing production in winter. The necessary inverter will be chosen to support the design intensities of the photovoltaic panel strings placed on the building's roof, the sizing of the direct current and alternating current cabling, and the placement of the necessary control and protection panels to safeguard the installation and the main protection panel for grid connection. Finally, after studying and sizing the installation, the total technical budget of the project will be calculated.