TFG PAUTES DE CONSUM

7.UTILITZACIÓ DE L’ENERGIA SOLAR RESIDENCIAL A LA LLAR D’ESTUDI

L'energia solar residencial és l'aplicació de la tecnologia fotovoltaica per a la generació d'energia solar domèstica. En resum, els panells solars que capturen la llum solar s'instal·len a les teulades de les cases i des d'allà permeten generar energia per a l’autoconsum, que permetrà estalviar grans quantitats d’energia i en conseqüència, diners, en la factura de la llum.

7.1. Evolució de l’energia solar residencial

L'energia solar ha anat en augment en les últimes dècades i, encara que les grans plantes solars fotovoltaiques sempre apareixen en els mitjans de comunicació, el que està creixent en nombre són els projectes d'energia solar residencial (fig.X) connectada a la xarxa per a la generació distribuïda (1). https://lookandfind.es/los-hogares-espanoles-comienzan-a-apostar-por-la-fotovoltaica.html 

Aquests projectes d'energia solar, normalment instal·lats a les teulades de les cases, són petits generadors d'electricitat alimentats per energia solar que permeten el consumidor residencial generar tota o part de l'electricitat consumida en el seu habitatge.

7.2. Generador d'energia solar residencial

Un generador d'energia solar residencial és el conjunt d'equips que permet als residents d'una casa generar la seva pròpia energia elèctrica a través de la llum solar.

Aquests generadors, més coneguts com a sistemes fotovoltaics, funcionen gràcies a dos components principals: els mòduls fotovoltaics i l’inversor (posteriorment, es donaran més detalls d’aquests).

Un sistema fotovoltaic pot ser de dos tipus, depenent de la seva instal·lació i funcionament: sistemes fotovoltaics connectats a la xarxa (On-Grid) i sistemes fotovoltaics no connectats a la xarxa (Off-Grid). La gran majoria dels sistemes instal·lats són de tipus On-Grid, la majoria de legislacions nacionals fa aquest tipus de sistema més viable econòmicament.

7.3. Sistema solar residencial

Un sistema solar residencial no és més que l'agrupació de diversos mòduls fotovoltaics (plaques solars) que, ja que han d'aprofitar la llum del sol, es fixen generalment a les teulades de les cases (2). https://www.gilabertmiro.com/ca/autoconsum-ca/que-son-les-plaques-solars-i-com-funcionen/ 

Com cada habitatge té un consum específic d'energia, també sol variar la quantitat de plaques solars que cadascuna necessitarà.

Ja que necessiten estar exposats a la llum solar i, per tant, a les diverses condicions climàtiques, els mòduls solars estan fabricats per resistir a aquestes condicions, comptant amb diversos sistemes de protecció i seguretat.

7.4. Plaques solars domèstiques

Hi ha diversos models de plaques solars domèstiques, cadascun dels quals pot variar des de la mida i el pes, qualitat, fins a la quantitat i el tipus de cèl·lules fotovoltaiques de les que està compost.

Aquestes cèl·lules són extremadament fràgils i, per tant, un panell d'energia solar es fabrica amb la composició de diverses capes de seguretat que protegeixen i garanteixen el seu funcionament.

Un mòdul fotovoltaic està compost de les següents capes (fig.X):

• Marc
• Vidre frontal
• Encapsulant frontal
• Cèl·lules solars
• Encapsulant posterior
• Recobriment posterior
• Caixa de connexions

7.5.Kit de panells solars residencials

Un kit solar és el conjunt d'equips necessaris per captar la llum solar, convertir-la en energia elèctrica i distribuir-la a un ús específic.

En el cas de l'energia solar residencial, un kit solar, que podríem anomenar kit de panells solars residencials, és el conjunt d'equips, dispositius, cables i tots els altres components d'un sistema fotovoltaic per a l'habitatge (3). https://www.seccion.es/renovables/energia-solar-fotovoltaica-en-viviendas-para-autoconsumo-mito-o-realidad/ 

Un equip d'energia solar fotovoltaica ha de contenir un o més dels equips que s'enumeren a continuació:

• Panell solar fotovoltaic: conjunt de mòduls fotovoltaics (normalment es necessita més d'un per generar suficient energia) que s'exposen a la llum del sol i la capturen, convertint-la a través de les seves cèl·lules fotovoltaiques. Els mòduls que es venen al mercat estan compostos de 60 o 72 cèl·lules cadascun.
• Inversor fotovoltaic: és el "cervell" d'un sistema fotovoltaic residencial, perquè converteix l'energia generada per les plaques en el tipus d'energia que consumim a els nostres endolls (de corrent continu a corrent altern) i també respon per l'assignació de l'energia no consumida en el moment, que pot ser adreçada a la xarxa elèctrica (en el cas de sistemes connectats / On-Grid) o al banc de bateries (sistemes aïllats / Off-Grid).
• Caixa de connexions: conjunt de components per a protegir els mòduls contra les sobretensions de la xarxa i altres danys elèctrics.
• Estructures de suport i ancoratge: Són els raïls i altres components necessaris per fixar els mòduls a la teulada o, si van a romandre a terra, les estructures de suport a l'alçada adequada.
• Cablejat: el conjunt de cables i connectors per fer la connexió elèctrica entre els equips del kit d'energia solar fotovoltaica.
• Banc de bateries: com els sistemes només generen energia durant el dia, aquestes bateries es carreguen durant les hores de sol, i a la nit o quan el consum d’energia supera la generada, subministren energia a les càrregues.
• Controlador de Càrrega: equip que gestiona la càrrega de les bateries, alimentant de la millor manera i evitant pèrdues i sobrecàrregues.

7.6. Dimensionament de la instal·lació solar fotovoltaica residencial

7.6.1 Eina utilitzada FV-BE

7.6.1.1. Presentació de l’eina utilitzada FV-BE

El suport matemàtic utilitzat per al càlcul i dimensionament de les plaques fotovoltaiques necessàries per a la utilització de l’energia solar a la llar d’estudi ha estat l’Excel FV-BE. Aquest Excel, ha estat creat i dissenyat per l’empresa Barcelona Energia, en concret, el departament de Desenvolupament de Negoci, del qual en formo part en modalitat de pràctiques curriculars.

...