Fundamentos: Cuántos watios genera una placa FV ?

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Homo_non_sapiens
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Fundamentos: Cuántos watios genera una placa FV ?

#1

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Muchas veces nos encontramos ante la situación de que nuestra placa de 300Wp genera "solo" 200W o menos y nos preguntamos: Es esto normal?

Los 300Wp nominales se refieren a STC (condiciones standard), que entre otras cosas significa una irradiación solar de 1000W/m² y a una temperatura de la placa de 25°C
Efectivamente, la irradiación solar sobre la superficie terrestre en España puede ser de 1000W/m² en un día soleado. Pero solo pocas veces la orientación y la inclinación de la placa serán tán óptimas que sobre la placa incidan 1000W/m²; en la mayoría de los casos serán 900W/m² como máximo. Y esto en las horas de más sol, al mediodía. Este hecho ya reduce los 300Wp a un 90%, que son 270W
Aún más importante es la temperatura de la placa. El coeficiente térmico de una placa FV suele ser en torno a -0.4% por 1°C. Es decir, por cada 10°C que aumenta la temperatura de la placa, su generación se reduce en un 4%
Estando las placas expuestos al sol del mediodía, fácilmente alcanzan una temperatura de 70°C, es decir, 45°C por encima de la temperatura en STC, que son 25°C. Esto significa, que la generación de nuestra placa se reduce en un 18% - es decir, en vez de 270W ya solo serán unos 220W
Estos ~220W son los que cosecharemos de una placa de 300Wp, a pleno sol del mediodía y con una atmósfera limpia. Fuera de las horas pico de sol serán menos W, naturalmente; pueden ser 180W, 90W o solo 25W, segun la irradiación solar que incida sobre la placa

Pero hay otro efecto muy importante, que solemos olvidar a veces: La influencia del regulador!
El regulador es el responsable de que la placa no genera más potencia de la que pide el consumo de la casa y la batería en este momento. En las situaciones en las que la placa podría generar más potencia de la que demanda la casa en este momento, el regulador reduce la generación de la placa!

Y cómo hace esto un regulador? Pues hay que distinguir entre un regulador PWM y un regulador MPPT:

(1) Un regulador PWM simplemente conecta y desconecta la placa rápidamente. La duración del período de desconexión decide cuanta potencia efectiva genera la placa. Por ejemplo, si el período de conexión dura lo mismo que el de conexión (50:50), un placa que generaría 220W, solo genera 110W

(2) Un regulador MPPT obligará a la placa a trabajar a una tensión más alta de la de su MPP (punto de máxima potencia). Como a la derecha del MPP (a una tensión superior a Vmp) la producción cae rápidamente, basta aumentar la tensión un poco, para conseguir que la producción sea un 70%, 50% o 30% de la máxima posible

De esta manera consigue el regulador, que la placa FV en cada momento entregue exactamente la potencia que el sistema demanda en este momento

Edito: En su post #3, el compañero Diter me ha recordado que hay una situación en la que una placa puede entregar mucha potencia, incluso más de la nominal: Es el "efecto nube". Es decir que en este caso una placa de 300Wp puede entregar 330-350Wp durante unos minutos
El "efecto nube" se da en un día frío, pero soleado, con algunas nubes blancas. Cuando una de estas nubes tapa al sol para digamos 15 minutos, la placa se enfria a la temperatura del medio ambiente, por ejemplo a 0°C. Supongamos que la orientación e inclinación de la placa sean óptimas. Si ahora sale el sol detrás de la nube, la placa generará 25 x 0.4% = 10% más potencia que en STC, hasta que se haya calentado. O sea, la placa de 300Wp puede entregar hasta 330W, durante pocos minutos. Además está el reflejo de la luz en las nubes blancas, la irradiación difusa, que también incide en la placa y puede hacer que la producción suba temporalmente a ~350W

Con lo dicho también se entiende, porque las placas FV tienen mejor eficiencia en los países fríos: Se calientan menos, por ejemplo a solo 40°C, en vez de 70°C
Y también se entiende, porque en un día soleado, pero con unas cuantas nubes blancas, la cosecha puede ser ligeramente superior a la de un día despejado
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Re: Cuántos watios genera una placa FV ?

#2

Mensaje por fran_pascualin »

Interesante para dimensionar la instalación.
La roña veraniega bajara otro tanto la producción.
Diter
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Re: Cuántos watios genera una placa FV ?

#3

Mensaje por Diter »

Todos esos factores que comentáis influyen, calor, orientación, y suciedad. Pero a la hora de dimensionar la instalación también hay que tener en cuenta que pueden llegar a producir más, en algún día frío y con el "efecto nube" he visto el 120% de la potencia nominal durante cortos periodos de pocos minutos o segundos
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Re: Cuántos watios genera una placa FV ?

#4

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Diter escribió: 10 Sep 2020, 23:13... en algún día frío y con el "efecto nube" he visto el 120% de la potencia nominal durante cortos periodos de pocos minutos o segundos
Tienes razón, Diter. Voy a completar el capítulo con este detalle. Pensaba saltármelo, para simplificar, pero veo que es mejor incluirlo ...
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Re: Cuántos watios genera una placa FV ?

#5

Mensaje por Stranjus »

En mi caso he comprobado el funcionamiento de un PWM, cuando están ya en flotación, si tu les pides una carga grande, les cuesta un poco subir a los amperios que en ese momento puede generar la placa.

Por ejemplo hoy en mi pueblo la radiación solar ha sido 754w/m2 a las 14:00 (su punto mas alto), 1h y media antes estaban generando mis placas 39A - 936W, por lo que mis 5 placas de 330w estaban produciendo en ese momento 187w cada una.

Por lo que tus calculos son muy precisos, dado que yo he visto unos 46A en mis 5 placas cuando hay 1020w/m2, que serian unos 220W.
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Re: Fundamentos: Cuántos watios genera una placa FV ?

#6

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Subamos el hilo, que es un capítulo nuevo de los Fundamentos
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Re: Fundamentos: Cuántos watios genera una placa FV ?

#7

Mensaje por Ismaelongc »

Una duda respecto ya que con 4 placas de 24v 340w (2 string) veo que mi hibrido must solar mppt 80A y 24v en el punto mas alto de carga a las 14:00h solo veo 0,70kw en la pantallita.....

Me comentaron que solo podria meter a este hibrido 3 strings ya que si no superaria la potencia maxima de entrada.... que son 2000w (2kw)

Ahora pregunto... viendo que el hibrido con 4 placas me entrega 0,70kw podria meter mas placas asta los 2kw que soporta?? Y no las 6 placas (3 string) como maximo que me dicen?

Osea 4 string o 5 string si cada string me da 0,35kw

0,35kw x 5 string serian 1,77kw y no me pasaria o no se puede??

Soy muy torpe.. agradeceria en caso de no poder hacerlo que me lo expliqueis en modo torpe jejeje

Muchas gracias
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Re: Fundamentos: Cuántos watios genera una placa FV ?

#8

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Ismaelongc escribió: 21 Sep 2020, 14:04mi hibrido must solar mppt 80A y 24v ... Me comentaron que solo podria meter a este hibrido 3 strings ya que si no superaria la potencia maxima de entrada.... que son 2000w (2kw)
Tu híbrido admite 80A. Es de 24V, pero cuando hay mucha potencia, la tensión suele ser más bien 27V. 80A a 27V son 2160W - eso son los watios reales que admite tu híbrido. Dices que con 4 placas de 340Wp no ves más de 700W. Eso significa que puedes poner hasta 6 strings de 2 placas de estas, 12 placas en total. Serían 4080Wp, pero parece que con la orientación e inclinación en tu caso no serían más de 2100W reales
También debes saber, que si en algún momento las placas producen más de 2100W, no pasaría nada, porque el regulador MPPT del híbrido simplemente limitaría la producción de las placas al valor justo, para que la intensidad en salida no superaría los 80A

Conclusión: Puedes poner 4 strings de 2 placas, sin problemas, y con 5 o 6 strings de 2 placas también funcionaría bien el sistema
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Re: Fundamentos: Cuántos watios genera una placa FV ?

#9

Mensaje por Ismaelongc »

Homo_non_sapiens escribió: 21 Sep 2020, 16:52
Ismaelongc escribió: 21 Sep 2020, 14:04mi hibrido must solar mppt 80A y 24v ... Me comentaron que solo podria meter a este hibrido 3 strings ya que si no superaria la potencia maxima de entrada.... que son 2000w (2kw)
Tu híbrido admite 80A. Es de 24V, pero cuando hay mucha potencia, la tensión suele ser más bien 27V. 80A a 27V son 2160W - eso son los watios reales que admite tu híbrido. Dices que con 4 placas de 340Wp no ves más de 700W. Eso significa que puedes poner hasta 6 strings de 2 placas de estas, 12 placas en total. Serían 4080Wp, pero parece que con la orientación e inclinación en tu caso no serían más de 2100W reales
También debes saber, que si en algún momento las placas producen más de 2100W, no pasaría nada, porque el regulador MPPT del híbrido simplemente limitaría la producción de las placas al valor justo, para que la intensidad en salida no superaría los 80A

Conclusión: Puedes poner 4 strings de 2 placas, sin problemas, y con 5 o 6 strings de 2 placas también funcionaría bien el sistema
Muxas gracias homo
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