¿Cuánto produce un sistema solar de 100kw?
Un sistema solar de 100 kW, en una zona con abundante luz solar, puede producir entre 400 y 500 kWh al día. El inversor de 100 kW del sistema es capaz de soportar una potencia de salida instantánea máxima de 100 kW. Al evaluar la capacidad del sistema para alimentar dispositivos, debemos tener en cuenta tanto los requisitos de potencia (cuánta carga puede soportar el sistema a la vez) como el consumo (durante cuánto tiempo puede alimentar dispositivos).
Con una producción diaria de 500 kWh, un sistema solar de 100 kW puede hacer funcionar cargas que suman hasta 20 kW durante 24 horas. En las siguientes secciones se analizarán las cargas resistivas e inductivas, con cálculos detallados basados en situaciones del mundo real.
Análisis del sistema solar de 100kW
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Producción diaria de energía:
En condiciones ideales de luz solar, un sistema solar de 100 kW puede producir aproximadamente entre 400 y 500 kWh por día. La cantidad exacta de energía producida variará según los cambios estacionales, la ubicación y el clima. -
Potencia del inversor:
Un inversor de 100 kW puede soportar una salida instantánea máxima de 100 kW, lo que significa que la potencia total de funcionamiento de todos los dispositivos conectados no debe superar este valor. -
Tipos de carga:
Al seleccionar las cargas para su sistema, es fundamental distinguir entre cargas resistivas e inductivas, ya que pueden afectar el rendimiento del inversor de manera diferente. Las cargas inductivas (como los aires acondicionados y los motores) suelen requerir una mayor potencia de arranque, lo que significa que el inversor debe tener una capacidad de sobrecarga a corto plazo adecuada.
Resumen de cargas comunes
Cargas resistivas:
- Ejemplos: Bombillas, calentadores eléctricos, calentadores de agua, hornos eléctricos.
- Características: Estos dispositivos tienen un factor de potencia cercano a 1, lo que significa que no sobrecargarán significativamente el inversor y pueden funcionar continuamente dentro de la potencia nominal del inversor.
Cargas inductivas:
- Ejemplos: Aires acondicionados, motores eléctricos, bombas de agua.
- Características: Estos dispositivos tienen demandas de potencia de arranque más altas, a menudo 2-3 veces su potencia nominal, y necesitan inversores con capacidad de sobrecarga a corto plazo.
Análisis basado en el poder
Un inversor de sistema solar de 100 kW está diseñado para manejar una carga total de hasta 100 kW, por lo que al calcular la cantidad máxima de dispositivos que pueden funcionar simultáneamente, debemos considerar el tipo de carga.
Ejemplos de funcionamiento simultáneo de carga resistiva:
- Calentador eléctrico (20kW) × 5 unidades = 100kW 👉 Pueden funcionar simultáneamente
- Bombillas (100W) × 1000 unidades = 100kW 👉 Pueden funcionar simultáneamente
Ejemplos de funcionamiento simultáneo de carga inductiva (con potencia de arranque 1,5x):
- Refrigerador (1kW, potencia de arranque 2kW) × 40 unidades = 80kW 👉 Puede funcionar de forma segura con potencia de arranque superior
- Bomba de tamaño mediano (10 kW, potencia de arranque 20 kW) × 3 unidades = 60 kW 👉 Pueden funcionar simultáneamente
Resumen de puntos clave:
- Potencia de carga simultánea total ≤ 100kW (límite de salida del inversor).
- Las cargas inductivas pueden tener 2-3 veces su potencia nominal al arranque, lo que requiere que el inversor tenga suficiente capacidad de sobrecarga.
- La cantidad de dispositivos que funcionan al mismo tiempo debe administrarse con cuidado para evitar exceder la capacidad máxima del inversor.
Análisis basado en el consumo
Suponiendo que el sistema produce 500 kWh por día, este es el tiempo durante el cual pueden funcionar diferentes cargas en función de sus requisitos de energía:
Calentador eléctrico (20kW):
- 500kWh ÷ 20kW = 25 horas/día
- 👉 Esto admite 2 calentadores eléctricos funcionando todo el día o 1 calentador eléctrico funcionando durante 25 horas continuas.
Bombillas (50kW):
- 500kWh ÷ 50kW = 10 horas/día
- 👉 Puede soportar 1000 bombillas de 100 W funcionando simultáneamente durante 10 horas.
Aire acondicionado (25kW, potencia de arranque 50kW):
- 500kWh ÷ 50kW = 10 horas/día
- 👉 Esto permite que 2 grandes sistemas de aire acondicionado funcionen durante 10 horas de forma continua.
Explicación de la potencia de arranque del aire acondicionado
- Los aires acondicionados requieren una mayor potencia durante el arranque. Por ejemplo, si la potencia de funcionamiento de un aire acondicionado es de 25 kW, su potencia de arranque puede alcanzar hasta 50 kW. Cuando se encienden varios aires acondicionados simultáneamente, la carga del sistema puede superar la capacidad de potencia máxima del inversor, lo que puede provocar una sobrecarga. Por lo tanto, al utilizar aires acondicionados, es importante escalonar sus tiempos de arranque para evitar superar la capacidad del sistema.
Carga máxima por 24 horas:
Basado en 500kWh de producción diaria de energía, el sistema puede soportar cargas de un total de 20kW funcionando de forma continua durante 24 horas, consumiendo un total de 500kWh por día.
Ejemplo de aplicación
Consideremos una instalación comercial con los siguientes requisitos:
- Iluminación: 5kW durante 8 horas al día
- Refrigeración: 50kW durante las 24 horas del día.
- Aire acondicionado: 25kW durante 10 horas al día
Potencia simultánea máxima total: 80 kW
Consumo diario total: 400 kWh
Este escenario se ajusta a las capacidades de un sistema solar de 100 kW, ya que la demanda máxima de energía simultánea de 80 kW no supera la capacidad nominal del inversor de 100 kW. El consumo diario de energía de 400 kWh se encuentra dentro de la producción diaria del sistema de 500 kWh, lo que significa que el sistema puede alimentar de manera efectiva todas estas cargas con margen de sobra para pérdidas del sistema y otras ineficiencias menores.
Conclusión
Un sistema solar de 100 kW puede soportar una variedad de dispositivos, desde equipos industriales hasta electrodomésticos residenciales, según sus requisitos de energía y patrones de uso. Una gestión adecuada de la carga es clave para garantizar que el sistema funcione de manera eficiente sin sobrecargar el inversor. Al comprender la producción diaria de energía del sistema y las características de potencia de los distintos dispositivos, los usuarios pueden maximizar los beneficios de su inversión en energía solar.
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