Estudio paneles solares (página 2)

Se presentan a continuación los resultados conjuntos al análisis. Puntos 1 y 2

Tabla 9

Como se observa, el requerimiento de paneles mínimos para el arreglo con este inversor es mayor al necesario para la casa, lo cual implicará una mayor producción en casa y por ende mayores ahorros. La desventaja es que se necesitará invertir más de lo estrictamente necesario.

A partir de lo anterior se recalculó el ahorro que se generaría, pero tomando el número mínimo de paneles aceptado por los módulos como el valor a usar.

Tabla 10

Tabla 11

Notas: los costos se obtuvieron de las páginas de vendedores reconocidos, de forma que los datos fueran correctos y actualizados. Como se ha dicho se utilizaron diversos medios para generar una lista del equipo necesario[6]con base a páginas especializadas[7]así como diversos libros.

Costos paneles punto 3. Módulos

Tabla 12

Costos inversores:

Tabla 13

Costos Bos (equipo necesario para la instalación)

Tabla 14

Costo de las baterías para el sistema. Con base a la sección anterior.

Tabla 15

Los gastos a incluir a cada uno de los paneles en caso de elegir el sistema OutBack, se resumen en los siguientes:

Tabla 16

Lo anterior nos permitió obtener el costo del equipo completo y con ello, calcular el tiempo de recuperación de la inversión, con base a los datos anteriores y el ahorro generado al año.

Tabla 17

Con base en la información anterior nos es posible concluir que el equipo que tiene mejor rendimiento en el tiempo de recuperación de la inversión es el equipo LG265S1C-A3, sin embargo el equipo ERDM250P6 es el que tiene mejor costo. Por lo que ambos podrían ser la mejor inversión para este tipo de sistema si no se toman costos de traslado.

El proceso anterior se realizó con las 3 alternativas para el problema de la casa. Debido a que se siguieron los mismos pasos del proceso anterior, se procederá a presentar los sistemas alternativos y a resumir los resultados con los cuales se harán las comparativas entre los sistemas.

La segunda alternativa fue el sistema Sunny Voy 3000TL-US el cual es un sistema estrictamente Grid- Tie, es decir que no tiene la capacidad de conectarse a un banco de baterías. A pesar de sus limitaciones con los sistemas de baterías, este sistema de la SMA tiene la capacidad de suministrar hasta 1.5 Kw en el momento de una caída energética mientras los paneles tengan radiación solar. Lo cual, pese a no ser mucho, permite suministra la casa durante los cortes eléctricos que ocurren en el día, lo cual además puede ser complementado mediante un sistema de baterías externas, que solo tuvieran que cubrir la necesidad energética de emergencias durante la noche.

Como se mostró en la sección de baterías, las Yeti 1250 son una alternativa rentable para este tipo de sistemas, pues no ejercen una conexión directa con el inversor, sino con el circuito de la casa. Es por lo anterior que evaluamos el sistema con esta batería, recordando que solo se necesitaría aproximadamente unos 2 tercios de la energía necesaria al día.

Paneles necesarios para el arreglo con el inversor

Tabla 18

Tabla 19

Tabla 20

Costos de los paneles Fotovoltaicos:

Tabla 21

Costo del inversor:

Tabla 22

Costo BOS:

Tabla 23………….

Costo Baterías:

Tabla 24

Nota: a pesar de la reducción en las necesidades de la batería, por las capacidades del inversor, no es posible disminuir el número de baterías necesarias, pues ya se encuentra en su mínimo posible.

Costo Componentes:

Tabla 25

Costos totales y tiempo de recuperación:

Tabla 26

Con base en la información anterior nos es posible concluir que el equipo que tiene mejor rendimiento en el tiempo de recuperación de la inversión y costo total, es el equipo ERDM250P6. Por lo que podría ser la mejor inversión para este tipo de sistema si no se toman costos de traslado.

La última alternativa Consistió en un sistema Grid-Tie basado en micro inversores de la Marca Enphase del modelo m215, el cual permitiría únicamente por si misma una conexión a la red de CFE, sin respaldo de baterías incluido, por lo que, como con el inversor Sunny Boy 3000TL-US, dependerá de un sistema de baterías motable y no en conexión directa al inversor. La principal ventaja de los inversores de este tipo, es que debido a su mayor eficiencia y sus características, permiten la conexión de manera simultánea e independiente de los paneles entre sí, de forma que las afectaciones que pueda sufrir un panel en el arreglo no afectan al conjunto completo, tal como sucede en sistemas de tipo Grid interactive o el Grid Tie presentados anteriormente. Anuado a esto los micro inversores nos permiten calcular un número de módulos dentro completamente dentro del rango de paneles contemplados en un principio para generar 2.2 kWh.

Se presentan a continuación los cálculos para este sistema.

Cálculos de paneles necesarios:

Tabla 27

Cálculos de ahorro:

Tabla 28

Tabla 29

Costo Módulos fotovoltaicos:

Tabla 30

Costo inversor:

Tabla 31

Costo BOS:

Tabla 32

Costo Baterías:

Tabla 33

Costos componentes:

Tabla 34

Costo sistema y tiempo de recuperación de la inversión:

Tabla 35

Con base en la información anterior nos es posible concluir que el equipo que tiene mejor rendimiento en el tiempo de recuperación de la inversión es el equipo LG265S1C-A3 y el que tiene mejor precio es el ERDM250P6. Por lo que podrían ser la mejor inversión para este tipo de sistema si no se toman costos de traslado. En el siguiente apartado se discutirá esto.

Comparativa de alternativas:

Con el propósito de comparar los 3 tipos de sistemas fotovoltaicos se realizará a continuación cálculos con los que se determinará el más rentable y acorde a ello y nuestra opinión como equipo propondremos la mejor alternativa.

Tabla 36

En la tabla anterior se analizaron dos factores, el primero de ellos indicado en azul permite contemplar el equipo con menor costo de instalación, y en naranja el equipo con menor tiempo de recuperación de la inversión. Pese a que la decisión sobre que se prefiere pertenece a la familia, es preciso considerar que la inversión sería mejor si se realizará en equipos ERDM250P6, pues estos tienen los costos total más bajos así como el menor tiempo de recuperación.

2.5 Electrodomésticos e Iluminación

Como última parte de nuestro análisis elaboramos un ahorro estimado en la producción necesaria de energía que podría llegar a necesitarse si se emplearan alternativas en los focos de mayor consumo. Siendo estos la iluminación general de la casa y los equipos de la lavandería.

De esta forma fue prioritario, identificar en primer lugar las zonas de oportunidad para el ahorro en el consumo de la casa y en segundo lugar proponer alternativas para cada uno de estos focos.

Uno de los pasos esenciales para reconocer los puntos de ahorro energético fue contabilizar el consumo de cada aparato en casa. Para esto se contabilizaron los aparatos en casa y se calculó su potenicia mediante un amperímetro, subsecuentemente, se estimó el tiempo de uso de cada aparatos[8]y finalmente se compararon entre si el consumo de los distintos aparatos en casa. A continuación los aparatos con mayor consumo energético y consumo total de la casa.

Consumo total casa Aproximado

Tabla 37

Aparatos con mayor gasto de energía de un día anualizado.

Tabla 38

Nota: se identifican de color verde los puntos de enfoque.

Como se observa resulta prioritario remplazar los climas, las computadoras, la iluminación y la lavadora. Sin embargo debido a que los climas son nuevos y las computadoras son certificadas con un bajo consumo, consideramos que solo sería rentable sustituir la iluminación ( en su mayoría focos fluorecentes) por Tecnología LED y la lavadora por su longevidad ( mayor a 10 años) y con ello evaluar el posible ahorro en casa.

A continuación se expone la iluminación

Para reforzar nuestra meta de lograr bajar de tarifa DAC la vivienda, el equipo llevó a cabo el proceso de investigación, cotización y comparación de los focos fluorescentes y halógenos que se utilizan actualmente en la casa contra modelos de foco tipo LED. Esto con el fin de encontrar uno que resultara más económico.

El primer paso fue hacer un listado de los focos de cada habitación de la casa y hacer una tabla que indicara su tipo, su potencia y sus horas de uso promedio entre semana.

Tabla 39

Nota: Las filas en color verde son aquellas que creemos tienen potencial para remplazar sus focos por otros LED, lo anterior está basado en el número de horas al día de uso así como en el consumo total que poseen.

Una vez recolectada y organizada esta información, el equipo prosiguió a calcular la cantidad de Lúmenes y Luxes que se produce en las habitaciones actualmente para así poder definir la cantidad de los mismos que nuestros nuevos focos tipo LED deben producir. Se estableció una cantidad mínima de Lúmenes necesarios y se investigó por medio de sitios web y empresas especializadas las distintas marcas y modelos de LED"s que cayeran dentro de las características que buscábamos.

Modelos de focos:

Tabla 40

Tabla 41

De todos los focos LED que encontramos, el que más resaltó en todos los sentidos fue el "Philips 433227 Slim Style Dimmable A19 LED Light Bulb". Este foco produce una cantidad de Lúmenes igual a los 800 teniendo una potencia de tan solo 10.5 Watts. Esto significa que este LED es muy eficiente y además económico, ya que cuesta tan solo $7.57 dólares, siendo casi dos veces más barato que otros modelos que producen una cantidad significativamente menor de Lúmenes.

Tabla 42

Tabla 43

Una vez definido el modelo de LED que sería utilizado para remplazar los focos actuales, el equipo realizó los cálculos necesarios para averiguar cuánta electricidad se consumiría al mes con este nuevo modelo y cuánto representaría el ahorro energético y económico del mismo consumo mensual y anual. Además, se estimó el número de meses que tomaría recuperar la inversión de los cambios de foco por medio del mismo ahorro económico/energético.

Tabla 44

Finalmente, revisamos nuestra tabla con la información de los consumos bimestrales del último año de la casa para restarle la cantidad de energía que se ahorraría cada bimestre con el cambio de focos y así calcular la nueva cantidad de kWh que tendríamos que producir por medio del sistema fotovoltaico para lograr bajar la vivienda de tarifa DAC. En promedio, esa cantidad bimestral de kWh por producir se vio reducida de 199.27 a 186.04. Tal como se observa en la tabla.

Consumo Actual

Tabla 45

Nuevo consumo

Tabla 46

Como se observa el cambio en el consumo eléctrico es apenas reconocible, por lo que conjunto al tiempo de recuperación de la inversión, no consideramos que sea una inversión rentable cambiar los focos en casa, pues si se piensa a detalle todavía se tendría que invertir en el mismo número de paneles solares ya antes designados.

A través de este proceso descubrimos que el cambio de tecnología fluorescente a LED no reducirá el número de paneles a invertir en la casa, lo cual hace que no sea muy significativa o eficiente la inversión en el cambio de focos.

Finalmente se realizó una investigación similar con las lavadoras.

En primer lugar identificamos que la lavadora tiene una potencia de 1.35 Kw por lo que debíamos buscar alternativas con mejores rendimientos y si era posible capacidad de cargas mayores.

Para el método de investigación de las lavadoras se buscaron los principales fabricantes de lavadoras con presencia en México, para posteriormente buscar en sus páginas de internet los modelos con mejor relación de precio y consumo. Los modelos que fueran más rentables se pasaron a una tabla de Excel, donde se analizarán posteriormente.

Tabla 47

Notas: En verde se muestran los modelos que consideramos mejores opciones con base a su precio, capacidad de carga y ahorro.

Tabla cambio en la producción energética diaria.

Tabla 48

Con base a lo anterior se realizaron dos tablas comparativas que nos permitirán analizar el costo real del sistema con la inclusión de lavadoras y por ende la disminución en el número de paneles necesarios.

En primer lugar se calculó la potencia energética que se debería instalar en la casa a partir de los ahorros que generarán las lavadoras, esto se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 49

Notas: la potencia de los módulos se calculó con base al 77 % de eficiencia.

Con base a lo anterior nos fue posible calcular el ahorro en la inversión del sistema fotovoltaico del que ya habíamos hablado en la sección anterior, la opción de Microinversores con los paneles ERDM.

Tabla 50

Como observamos es evidente que el uso de lavadoras podría ser una buena opción para ahorrar energía en casa. Pues los tiempos de recuperación son relativamente bajos tomando en cuenta los años de uso que se les puede dar a estos aparatos y el ahorro real que producirá en el recibo de la Luz es alto. Asimismo realizamos una tabla comparativa donde se muestra el precio calculado actual de los paneles solares y la capacidad que se necesitaría si se remplazará la lavadora.