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¿Cómo diseñar un sistema generador solar de 8kW?

Time :2025-09-12 Author :BroVolt Scanning :
Diseño integral de un sistema de generación solar para azotea residencial con inversor de 8 kW y paneles solares de 7,2 kWp. Módulos monocristalinos de alta eficiencia, conexión segura a la red, protección contra rayos y sistema de montaje solar para el hogar.

Este documento de diseño presenta un plan integral para un sistema de generación de energía fotovoltaica en azoteas residenciales. Basado en las normas y especificaciones nacionales de diseño, el sistema se adapta cuidadosamente a la radiación solar local y a las condiciones de la azotea del edificio. Incorpora módulos de silicio monocristalino de alta eficiencia y un inversor string, lo que garantiza una potencia estable, seguridad y fiabilidad.

 

El proyecto busca maximizar el uso del espacio en la azotea, optimizar la eficiencia de la generación de energía y garantizar una conexión a la red eléctrica sin interrupciones. Con medidas de seguridad avanzadas, protección contra rayos y diseño de puesta a tierra, el sistema garantiza rendimiento y durabilidad, a la vez que cumple con los requisitos de seguridad de la edificación.

 

I. Descripción general del proyecto

1. Tipo de edificio: Residencial

2. Radiación solar anual total: Aproximadamente 1477 kWh/m²

3. Generación anual de energía: Aproximadamente 10 634,4 kWh.

II. Bases de diseño

1. Contrato de diseño, especificaciones de diseño

2. Normas, especificaciones y estándares nacionales de diseño vigentes.

III. Contenido y Alcance del Diseño

1. Contenido: Sistema de generación solar

2. Alcance: Sistema de generación solar en azotea

IV. Sistema de generación solar

1. La superficie de la azotea de este proyecto es de 63,14 m². El sistema fotovoltaico se instalará completamente entre las 9:00 y las 15:00 del solsticio de invierno, siempre que no esté sombreado.

2. Este proyecto utiliza un inversor fotovoltaico de 8 kW.

3. Este proyecto utiliza 16 módulos de silicio monocristalino con una capacidad instalada de 7200 kWp.

4. Los paneles solares utilizan células de silicio cristalino de alta eficiencia, con 8 o 9 módulos conectados en serie formando una cadena.

5. El inversor fotovoltaico genera una corriente monofásica de 220 V CA a 50 Hz, con una distorsión armónica total máxima de <3 % y un factor de potencia ajustable de ±0,99.

6. El inversor fotovoltaico cuenta con protección antiisla, protección contra cortocircuitos, protección contra sobrecorriente de salida, protección contra sobrecarga de salida, protección contra sobretensión/subtensión de salida y protección contra sobrefrecuencia/subfrecuencia de salida.

7. Los paneles solares se instalan en el tejado de tejas con un ángulo inclinado.

8. El inversor fotovoltaico se monta en la pared sobre su soporte.

9. Las elevaciones en la figura son relativas; la elevación de ±0,000 corresponde a la elevación de control del tejado.

10. El conducto para cables del tejado se coloca cerca del panel solar y se fija al soporte. La ubicación y el método de fijación específicos se determinarán mediante ajustes de construcción en la obra, pero no deben afectar el drenaje del tejado.

11. El sistema de generador solar está equipado con un dispositivo de control de conexión a la red en el punto de conexión, junto con señales y símbolos de advertencia específicos.

12. Los paneles solares están marcados con señales de advertencia de tensión eléctrica. Se implementan medidas de seguridad contra descargas eléctricas y se colocan señales de advertencia en las áreas conductoras accesibles de los módulos fotovoltaicos.

13. El generador solar de azotea está equipado con protección contra rayos y conexión a tierra. La protección contra rayos y la conexión a tierra del generador solar están diseñadas en conjunto con el sistema de protección contra rayos y conexión a tierra del edificio. La instalación del sistema fotovoltaico no afectará el sistema de protección contra rayos y conexión a tierra del edificio.

V. Otras notas

Las dimensiones en la figura están en milímetros (mm) a menos que se indique lo contrario, y las elevaciones están en metros (m).?


Sistema de generador solar residencial

Sistema de generador solar residencial


Disposición de paneles solares residenciales

Disposición de paneles solares residenciales

Notas:

1. Los rieles de aluminio y las abrazaderas de los módulos que se muestran en esta imagen están fabricados en 6063-T5. La superficie está anodizada, con un espesor de película de óxido no inferior a 15 µm.

2. Las abrazaderas para paneles solares que se muestran en esta imagen utilizan pernos de cabeza hueca hexagonal M8x45, compuestos por: 1 tornillo de cabeza hueca hexagonal M8x45 mm + 1 tuerca de mariposa M8 + 1 arandela plana + 1 arandela elástica + 1 arandela conductora de puesta a tierra.

3. Todos los pernos son de acero inoxidable 304, grado A2-70. Asegúrese de que los pernos estén bien apretados durante la instalación para evitar que los paneles solares se aflojen.

4. Durante la instalación, se deben implementar medidas de protección contra caídas en el tejado.

5. La sección transversal del sistema de montaje solar que se muestra en la figura es solo de referencia. La sección transversal específica está sujeta a las especificaciones del fabricante.

El tejado original debe ser inspeccionado por una organización externa cualificada. Si no cumple con los requisitos, debe reforzarse para cumplir con los requisitos de carga antes de que pueda comenzar la instalación del sistema de generador solar en la azotea.



Disposición del ferrocarril residencial

Disposición del ferrocarril residencial

Diagrama de disposición del gancho

Diagrama de disposición del gancho

Instrucciones

1. Este diagrama muestra el cableado de los paneles solares.

2. Tras completar el cableado, compruebe si los polos positivo y negativo están confundidos.

3. Una vez realizadas las conexiones, mida la tensión del conjunto fotovoltaico y distinga el positivo y el negativo de dos juegos de cables en el extremo de un soporte.

4. Si la caja de conexiones del panel solar está ubicada en el centro y es inevitable instalar y conectar los paneles simultáneamente, asegúrese de ajustar los polos positivo y negativo de la caja para evitar la conexión inversa y el desperdicio de cableado intermedio.

5. Los conectores MC4 se utilizan para conectar los polos positivo y negativo de los paneles, con clasificación IP67. No deben colocarse en tejados ni en el suelo. Se deben utilizar bridas de acero para asegurar la parte posterior de los paneles. Los conectores MC4 no deben dejarse colgando en el aire para evitar el contacto con objetos conductores. Los conectores MC4 no deben colocarse dentro de los tubos de los guardabarros.

6. Si la longitud del cable integrado es insuficiente, se requieren cables fotovoltaicos adicionales y conectores MC4 para conectar los paneles. Los conectores MC4 de los cables de conexión deben ser de la misma marca y modelo que los módulos. Por razones de seguridad en la construcción, los cables y conectores MC4 que conectan los módulos fotovoltaicos no son aptos para la construcción in situ. Deben procesarse en piezas estándar en la planta de producción correspondiente, según la longitud real en obra (reservando suficiente longitud de cable) para una instalación rápida in situ y evitar la operación in situ.


Diagrama de cadenas de paneles solares

Diagrama de cadenas de paneles solares

Notas:

1. Todas las cajas metálicas que no estén bajo tensión deben conectarse a la conexión equipotencial. Las cajas metálicas de equipos, como las cajas de distribución de inversores, deben conectarse a la caja de terminales de tierra mediante cables BVR de 16 mm o mayores.

2. Las estructuras metálicas de los paneles solares deben estar firmemente conectadas al sistema de montaje solar mediante juntas de puesta a tierra comprimidas para protección contra rayos. El sistema de montaje solar también debe estar firmemente conectado a la rejilla de puesta a tierra de acero plano galvanizado por inmersión en caliente de 40 x 4 mm.

3. Las tuberías metálicas deben estar firmemente conectadas a la rejilla de puesta a tierra de acero plano galvanizado por inmersión en caliente de 40 x 4 mm. Los conductos y soportes para cables deben estar conectados al cable de puesta a tierra en al menos dos puntos de la obra.

4. Las bandejas de cables de aleación de aluminio deben estar firmemente conectadas a tierra mediante juntas de puesta a tierra.

5. Si el edificio de la obra no cuenta con una rejilla de puesta a tierra, se debe instalar una independiente para este proyecto.

6. Los electrodos de conexión a tierra deben probarse para garantizar que la resistencia de conexión a tierra no sea mayor a 40° ni mayor que la resistencia general del edificio.



Diagrama de conexión a tierra de protección contra rayos

Diagrama de conexión a tierra de protección contra rayos