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Instalación fotovoltaica para autoconsumo parte 1.- los paneles
Hola compañer@s hoy os enseñamos un proyecto algo distinto, simplemente porque es un trabajo que no hemos realizado nosotros mismos, sino que nos lo ha hecho una empresa especialista en energías renovables.
Para no hacerlo muy pesado (aunque ya esta parte es demaseado larga) lo dividiremos en dos, uno donde explicaremos los planteamientos previos y el montaje de los paneles y otro con la instalación del inversor y el vertido de excedentes a la red general de electricidad.
Aunque este que os presentamos es un proyecto grande (4 kV), para el próximo verano pretendemos hacer una instalación DIY más pequeña (1 kV), sólo para que de servicio a la depuradora de la piscina.
La instalación fotovoltaica que os presentamos nos la montaron en el año 2020, os digo esto porque hoy día los equipos son más eficientes de lo que tenemos nosotros instalado. A nosotros, la instalación fotovoltaica nos le realizó la empresa SIMATEC y, sin ánimo de publicitarla, estamos muy contentos con ella, comprobando un ahorro en el consumo eléctrico en torno al 30-35 % anual.
Normalmente, las empresas instaladoras suelen ser serías y te harán un estudio pormenorizado de tu instalación, pero la idea de este proyecto es que también tengas unos conocimientos básicos para contratar la misma.
Lo primero que tenéis que pensar es en la potencia que queréis instalar, ya que a mayor potencia instalada, evidentemente, mayor coste. En este proyecto nos vamos a ceñir a hablaros de una instalación fotovoltaica para autoconsumo de apoyo a la energía eléctrica ya contratada, no para pensar que vivimos en medio del bosque y no nos llega el tendido eléctrico (eso sería objeto de otro proyecto ya con acumuladores y de mayor entidad)
Lo razonable es que tengamos una potencia real instalada de, al menos, la mitad de la potencia contratada. Esto no está basado en complejos cálculos ni en sesudos argumentos, simplemente es porque, para no hacer una instalación excesivamente cara, tendremos que racionalizar el consumo y, con seguridad, deberás cambiar algunos hábitos de vida.
He mencionado la potencia real instalada porque aún al máximo de rendimiento los paneles transforman como máximo un 85 %, aunque esto depende de muchos factores, fundamentalmente de intensidad de la radiación luminosa y de la temperatura (es curioso pero cuando hace más calor, aunque suele producirse mayor luminosidad, las altas temperaturas hacen que el rendimiento de los paneles sea menor).
También tenéis que pensar que, con el paso de los años (se les estima una vida media útil a una instalación fotovoltaica de entre 20 y 25 años) los paneles van perdiendo en torno al 0,5 % de su eficacia cada año.
Os pongo nuestro ejemplo: en casa tenemos contratado 6,9 kw por lo que deberíamos cubrir una demanda eléctrica con los paneles de aproximadamente 3,5 kw, por lo hemos instalado una potencia de 4 kw (debemos instalar entre un 15 o 20 % más de la necesidad a satisfacer).
Primer paso dado, ya sabemos qué potencia instalar en fotovoltaica, esto es, para una estimación fácil y sencilla, deberías contratar entre el 55 y el 60 % de la potencia que tengas contratada con tu compañía eléctrica, como ya os dijimos, podéis instalar una mayor potencia, pero deberéis encontrar el equilibrio entre la potencia fotovoltaica instalada y el precio de la instalación.
Evidentemente las empresas instaladores suelen hacerte unos cálculos en base a tu consumo eléctrico que, seguramente, se ajustará más a tus necesidades reales, pero para una primera estimación te va a valer con el dato que te damos.
Es evidente que influye tremendamente la orientación y la inclinación que le demos a los paneles.
En España la mejor orientación es hacia sur, porque así aprovechamos mayor luminosidad sobre los paneles, y lo más libres de sombra posible.
En cuanto a la inclinación de los paneles cabe expresar que deberíamos orientarlos para que los rayos solares incidan lo más perpendicularmente en el panel en la hora central del día. Pero claro, la altura del sol en invierno es menor que la de verano, por lo que se suelen colocar entre 30º y 40º para tener una media adecuada a lo largo del año. No obstante, he visto casos mucho más verticales y otros casi horizontales.
Evidentemente estos aspectos van a cambiar mucho según nuestras condiciones de la vivienda, ya que nos veremos condicionados con el margen que nos permita el lugar donde los vamos a colocar, tanto en orientación como en inclinación, no es igual que dispongamos de una azotea que de un tejado.
Aquí sí que deberemos dejar aconsejar por los especialistas ya que ellos buscarán la mejor opción, contando con las condiciones estéticas que les exijáis para colocar los paneles.
A mi modesto entender, deberíais de considerar que si vivís en un lugar donde no pudierais conseguir una potencia lumínica de al menos 4 HSP (hora solar pico) al día de media no os sería rentable el colocar energía fotovoltaica. (NOTA: 1 HSP es la potencia lumínica que equivale a 1 kw/m2) Evidentemente esto os lo dirá la empresa especialista.
En nuestro caso, tenemos la suerte de vivir en una casa cerca de la costa onubense, independiente y, además, orientada norte/sur. Y para colmo, tenemos como cubierta una azotea que no es transitable (por lo que además no nos molestarán los paneles) pero perfectamente apta para colocarlos. No se puede pedir más.
Para el cálculo de los paneles a colocar deberemos de saber el rendimiento de los paneles que vamos a colocar. Ya os decíamos que cuando hicimos nuestra instalación los rendimientos de los paneles eran inferiores a los que hay hoy día, así que para conseguir los 4 kw tuvimos que instalar 12 paneles de 1x2 m. Hoy hay paneles que generan unos 400 ó 500 w.
La colocación de los paneles es sencilla, ya que se hace sobre una estructura metálica específica para ello. Evidentemente esta estructura y su colocación dependerá de si lo instaláis sobre una azotea o sobre un tejado inclinado. La estructura está compuesta por unos soportes para anclar al suelo y unas guías, que pueden unirse hasta conseguir la longitud necesaria, para fijar los paneles.
Como tengo la suerte, en este aspecto, de tener una cubierta plana, nos centraremos en ello puesto que, además, es más sencillo.
Sabiendo la inclinación y la orientación de los paneles montaremos la estructura que se adecue a nuestra necesidad. Esta estructura la podéis anclar a la azotea, pero no os lo aconsejamos puesto que todos los anclajes suelen ser puntos débiles para la estanqueidad de la cubierta. Nosotros las tenemos fijadas a unos simples bordillos de hormigón prefabricado, que son resistentes, baratos y fáciles de manipular. Tened en cuenta que tras sufrir el domingo pasado la Borrasca Bernard (con vientos superiores a los 100 km/h en Huelva) no se ha movido nada (las fotos que os pongo en este proyecto fueron tomadas el lunes siguiente).
(En la foto anterior podéis ver los taladros de la estructura para su anclaje, la nuestra es de la marca WURTH).
Paso 1: Montar los triángulos de montaje y fijarlos sobre los elementos de anclaje a la distancia adecuada previo cálculo y replanteo (depende del tamaño de los módulos a colocar, pero se instalarán entre 1 y 1,50 m.).
Paso 2: Se atornillan a los triángulos las guías (carriles de montaje de los paneles) directamente o mediante escuadras de unión, según el tipo de estructura.
Paso 3: Atornillar a los carriles las grapas de sujeción de los paneles, sin apretarlas del todo, colocar el panel y apretar las piezas de anclaje (irán 4 por panel).
Ahora queda unir los paneles eléctricamente. Los uniremos en paralelo, es decir positivo con positivo y negativo con negativo, así mantendremos el voltaje de salida de los paneles aumentando con cada uno de ellos la potencia generada.
Para unir los paneles existen varios conectores: Tyco, MC3, MC4, etc., siendo los más comunes por su facilidad de montaje los MC4.
Y ya podemos dar por terminada la instalación de los paneles, en un próximo proyecto os mostraremos la instalación del inversor y el vertido a la red de los excedentes que produzcamos.
Espero que este proyecto os acerque un poco más a las energías renovables, merece la pena.
