¿COMO CALCULAR LA POTENCIA DEL GENERADOR DE APOYO PARA MI INSTALACION SOLAR?

¿COMO CALCULAR LA POTENCIA DEL GENERADOR DE APOYO PARA MI INSTALACION SOLAR?

ELEGIR la seguridad total es incluir en el diseño de toda instalación solar aislada un generador eléctrico de apoyo. Cuando la aportación solar disminuye por causas climáticas, o bien para evitar descargas profundas de las baterías frente a picos de consumo, contar con la intervención del generador garantiza en cualquier circunstancia el abastecimiento de energía a la vivienda.

El peor escenario para el generador de apoyo es cuando deba atender a la carga de las baterías y un gasto notable en la instalación receptora. Como sabemos los INVERSORES-CARGADORES realizan un BY-PASS en cuanto reciben energía del generador. Desde ese momento proyectan a la vivienda la energía del generador y detraen una parte para cargar baterías. La suma de ambos consumos máximos determinará la potencia mínima del generador.

Con la incorporación del generador al sistema placas solares-baterías-inversor la instalación se convierte en hibrida con seguridad total. Calcularemos a continuación que tamaño de generador es necesario para estar a la altura de las necesidades de su instalación y cuáles son los perfiles más utilizados por los usuarios:

1.0 ¿QUE TAMAÑO TIENE NUESTRO INVERSOR-CARGADOR?

1.1 - Todos los inversores-cargadores incluyen un BY-Pass que proyecta hacia la instalación la potencia del generador eléctrico. Esta potencia en teoría igual a la capacidad del inversor incluye sobrecargas transitorias que pueden llegan al 150% de su POTECIA NOMINAL.

1.2 - Si estimamos la demanda MAXIMA de la instalación como igual a la POTENCIA NOMINAL de nuestro inversor-cargador, tendremos un primer dato ESENCIAL para elegir la potencia del generador.

1.3 - En la siguiente tabla indicamos los tamaños posibles de inversor-cargador y la potencia base del generador a sumar con la que obtengamos más adelante en el apartado 2.0:

TABLA 1.0:

2.0 ¿QUE TAMAÑO TIENE NUESTRO ALMACEN DE BATERIAS?

2.1 - En teoría cuanto más potente sea el cargador menos durará la carga de nuestras baterías. Sin embargo los acumuladores no consienten cargas a marchas forzadas. El criterio clásico del 10% de su capacidad en Ah como corriente de carga sigue teniendo vigencia a pesar de las nuevas tecnologías en la fabricación de acumuladores.

2.2 - A partir de este criterio veremos en la siguiente tabla la potencia que deberá dedicar el generador para cargar nuestras baterías a un ritmo del 10%. En esta tabla recogemos la potencia necesaria para la carga según el tamaño de nuestras baterías. La capacidad es la un elemento y la tensión la del conjunto total:

TABLA 2.0:

3.0 CARGAS NO LINEALES ¿QUE INCIDENCIA EN% SOBRE LA POTENCIA DEL GENERADOR?

3.1 - En los generadores actuales la regulación electrónica de voltaje o tensión AVR es el sistema más popular por su relación prestaciones/coste. Su principal ventaja frente al sistema Compound y/o condensador reside en la alta corrección del voltaje en cualquier circunstancia, desde funcionamiento en vacío a plena carga.

3.2 – Inconvenientes regulación AVR: No dispone de mecanismos de defensa frente a los armónicos de frecuencia en la onda sinusoidal (THD). Esto generara alteraciones de la tensión cuando la suma de receptores no lineales, emisores de armónicos, SUPERA el 30-35% DE LA CAPACIDAD DEL GENERADOR.

3.3 - Ejemplos de receptores altamente distorsionantes por incorporar electrónica conmutada: INVERSORES-CARGADORES solares. Variadores de velocidad por frecuencia, UPS (SAI´s de alimentación ininterrumpida),

3.4 - Conocido este inconveniente negativo debemos cuidar que la potencia de la electrónica conmutada es decir el CARGADOR del INVERSOR nunca supere el umbral del 35% de la potencia total del generador.

3.4 - Esta circunstancia explica porque generadores pequeños pero en apariencia suficientes para cargar las baterías presenten problemas de estabilidad de la tensión. Un generador cuya potencia se dedique en un 80% por ejemplo a la carga de baterías salvo los del tipo Inverter, presentará alteraciones de la tensión que invalidaran su empleo.

3.5 – EXCEPCION: los Generadores INVERTER. Su sistema de regulación es completamente distinto al AVR. Incorporan un proceso de conversión alterna-continua-alterna con ajuste final de tensión y frecuencia por tecnología PWM. No les afecta la conexión de parte o toda su potencia a cargas no lineales.

4.0 POTENCIA CALCULADA DEL GENERADOR:

Suma de condiciones:

4.1 POTENCIA DEL INVERSOR (tabla 1.0):

Ejemplo: Inversor de 5000 W, 230 V. (Tabla1.0) Potencia base del generador= 5000 W

4.2 - POTENCIA DEL 10% de la batería (tabla 2.0):

Ejemplo: BAT 48 V, 400 Ah. (Tabla 2.0) Potencia para carga: 1.920 W

4.3 - SUMA POTENCIA MINIMA DEL GENERADOR= (4.1) + (4.2)

Ejemplo : 5000 W + 1920 W = 6.920 W

4.4 - COMPROBAR que el cargador de baterías no supere el 35% de la potencia del generador. De ser así aumentar la potencia del generador a elegir:

Ejemplo: 1920 W / 6920 W x 100 = 27,77% < 35% OK

Si elegimos generador de 6000 W: 1920 W / 6000 W x 100 = 32% < 35% OK

5.0 - ELECCION DE CANDIDATOS:

5.1 - Es el momento de adquirir el generador que necesitamos, pero en el mercado encontramos una interminable lista de modelos en APARIENCIA SIMILARES. En realidad esto no es así, varían y mucho entre ellos y es muy fácil caer en el error de comprar algo que no nos sirva. Veamos algunos consejos:

5.2 - EL ARRANQUE AUTOMATICO: todo generador de apoyo debe permitir su arranque y parada automatico bajo la orden del INVERSOR-CARGADOR. El sistema se conoce como ARRANQUE a 2 HILOS o ARRANQUE POR CONTACTO SECO. El generador presenta 2 bornes para cable de arranque remoto. Al establecer contacto entre ellos se produce el arranque y mantenimiento en marcha. Al separar el contacto se produce la parada y situación de espera hasta nueva orden.

5.3 - Los generadores candidatos tanto en diésel como en gasolina DEBEN CONTAR CON ESTA CARACTERISTICA DE FABRICA. Intentar implementarla una vez adquirido el generador suele ser inviable, por tanto es muy importante asegurarse en el momento de la adquisición. A destacar que los generadores a gasolina a diferencia de los diésel deben incorporar ESTARTER ELECTRICO AUTOMATICO de fábrica, de otro modo no es posible arrancar en frio.

5.4 - El automatismo de arranque por contacto realiza en las siguientes funciones en el generador, no exentas de complejidad: 1) pone en marcha el motor de arranque. 2) comprueba el éxito del arranque, retira el motor de arranque y se queda en servicio. 3) si el arranque no tiene éxito al primer intento lo repite con pausas. 4) si tras varios intentos no tiene éxito el arranque .. cesa los intentos y establece la alarma “fallo arranque”.5) si recibe la orden contraria contacto abierto se detiene.

5.5 - En el segmento de generadores a 1500 rpm diésel de dos o más cilindros, todos incorporan de fábrica centralitas electrónicas que incorporan la función de arranque a 2 hilos.

6.0 ¿QUE ES EL SERVICIO intermitente S-2 y QUE ES el SERVICIO continuo S-1?

6.1 SERVICIO Intermitente S-2. Todos los generadores de 3000 rpm, gasolina, gas o diésel sin excepción y todos los generadores INVERTER están diseñados como equipos portátiles para uso INTERMITENTE S-2. Se considera por los fabricantes ciclos de 3-4 horas de servicio seguidos de pausa hasta enfriar.

Aunque son los generadores más populares por su precio reducido debe tenerse presente que su expectativa en la carga de nuestras baterías está limitada a 4 horas de servicio. Tambien destacar que la inmensa mayoría de instalaciones domésticas aisladas quedan garantizadas con estos generadores que permiten llegar a la mayoria de los bolsillos y economías con una inversión discreta.

6.2 SERVICIO continuo S-1. Todos los generadores incorporan motores Diésel fabricados para trabajar a la velocidad ideal de 1500 rpm (1800 rpm en redes 60 Hz), sin otro límite de tiempo que la duración del combustible o los cambios de aceite.

Para instalaciones de gran tamaño con niveles de electrificación elevados los almacenes de energía además de la potencia suficiente pueden requerir un número de horas superior a las 4 que permiten los generadores de 3000 rpm. En estos casos resultará indispensable incluir grupos electrógenos de servicio contínuo S-1 a 1500 RPM.

7.0 CLASIFICACION GENERADORES PARA APOYO SOLAR

(enlace a  GENERADORES APOYO SOLAR)

7.1 GASOLINA INSONORIZADOS:

7.2 GASOLINA ABIERTOS:

7.3 GASOLINA INVERTER:

7.4 DIESEL INSONOROS 3000 RPM

7.5 DIESEL ABIERTOS 3000 RPM

7.6 DIESEL INSONOROS 1500 RPM

7.7 DIESEL ABIERTOS 1500 RPM