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Diseño y dimensionamiento con Microinversores Enphase

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Heriberto Flores

Objetivos del modulo

Al final de este modulo, debes ser capaz de:

• Calcular el número de módulos para un sistema especifico.

• Determinar el tamaño de los circuitos con el M215 y M250

• Calcular la caída de voltajes en los circuitos del M215 y M250

• Nombrar 3 aspectos claves relacionados al diseño con sistemas Enphase

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El Microinversor Enphase

Definición: Microinversor “Un Microinversor es un equipo que toma la salida en CD de un solo modulo solar y la convierte en corriente alterna apta para la red.”


M215 and M250 – Especificaciones


M215 Microinversor

M250 Microinversor

Número de celdas 60 celdas 60 celdas

Máxima potencia de entrada

270W STC 300W STC

Salida de potencia y corriente

215W CEC/AC .9A a 240V

1.0A a 208V

240W CEC/AC 1.0 a 240V

1.15 a 208V

Voltaje nominal 240 / 211-264 Vac 208 / 183.229

240 / 211-264 Vac 208 / 183.229

Rango de Voltaje 16-36 V 16V-48V

Determinando cuantos

Microinversores

Método sencillo de dimensionamiento

• Dividir la demanda de CA para calcular el número de Microinversores


Ejemplo Dada una necesidad de 2KW AC. Cuantos

Microinversores M215 (215 watt) necesitas para cubrir la demanda? Cuantos M250 necesitas?

Respuesta Demanda CA = 2000 Watts Salida del inversor = 215 ó 250 Watts Número de inversores = 10 M215 Microinversores Número de inversores= 8 M250 Microinversores

Dimensionamiento

de circuito con cable 240 Vac Monofásico

AC bus – Enphase trunk cable

2-Poles 20-Amp Breaker

Cable Enphase


Número máximo de unidades por circuito para el cable 240Vac


• Cálculo de corriente en el circuito - Potencia máxima de salida = 240 Watts AC - <Watts por micro> ÷ 240 V = < Amps / microinversor>

• Cálculo de protección - 20 A circuito * .8 A sobre-corriente = <Máxima corriente>

• Unidades máximas por circuito -  <Máxima corriente> / <corriente por micro> = <Máximo

número de unidades>

• Puedes cálcular máximo cuantos Microinversores por circuito? - Microinversor M215 salida nominal 215W - Microinversor M250 salida nominal 240W

Calculo de Microinversores por circuito, 240 Vac con M215

• Cálculo de corriente en el circuito - Potencia máxima de salida= 215 Watts AC - 215 W ÷ 240 V = .896 Amperes / microinversor

• Cálculo de protección - 20 A circuito * .8 A sobre corriente = 16 Amperes max

• Unidades máximas por circuito - 16 / .896 = 17.85 microinversores

• Conclusiones: -  Instalar 1 a 17 microinversores por circuito, hasta 3655

Watts - Mínimo un braker 2-Polos 20-Amperes, cable calibre 12

AWG.

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M215 for 240 and 208 Vac


Número de células por modulo

60 Células 60 Células


270W STC 300W STC

Potencia de salida y corriente

215W CEC/AC .9A a 240V 1A a 208V

240W CEC/AC 1.0 a 240V

1.15 a 208V

Maximo número de inversores en un circuito de 20A

17 Monofásicos 240v 25 Trifásicos 208v


Máximo de unidades por circuito– 240 Vac


Quiz

1)  Para el sistema de 2 kW, donde se necesitan 10 Microinversores, cuantos circuitos tienes que hacer, utilizando el M215?

2) Se puede tener mas de un circuito?


Caida de Voltaje

Calcula la caída de Voltaje total del sistema

Engage Cable

Caja de conexiones al centro de carga

El total de caídas de Voltaje no debe exceder el 2%


Vrise

Ejemplo – 2kW – Caída de voltaje


Cable Engage de los Microinversores

10 AWG – 25 pies

El total de caídas de Voltaje no debe exceder el 2%

Sistema de 2KW – 10 módulos solares en posición vertical 25 pies de cable 10AWG a la interconexión desde la caja de conexión

Calculando la caída de voltaje para el cable “Engage”




Para 10 Microinversores colocados de forma vertical

Calculate for Upstream Conductors


.29% caida de voltaje en el cable

Que caída de voltaje se tiene aquí?

El total de caidas de voltaje no debe exceder 2%

Calculando otras caídas de Voltaje


Ejemplo

M215 arms = 1 ampere Calibre de cable para el circuito – 10 AWG cobre Resistencia del cable10 AWG = .00124 ohms/ft (from NEC Chapter 9, Table 8) Longitud de cada circuito – 25 feet

Vrise=(.896X10) x (.00124x50) = .555 volts Vrise % = (.555/240) x 100 = .23%

Calculando otras caídas de Voltajes


Puede utilizar cualquier calculadora de de caidas de voltaje disponible en la web

Sumando las caidas de voltaje


1)  Caída de voltaje en los Microinversores = .29% cables 2)  25 pies de cable 10AWG entre la caja de conexión y el

centro de carga = .23% 3)  Total = .52%

Pregunta: Es correcto?

Tu turno – Calcula la caída de voltaje total utilizando el M250


Preguntas: 1.  Cual es el porcentaje de caída de Voltaje? 2.  Esto es correcto?

1)  (10) M250 circuito propuesto 2)  25 pies de cable 10 AWG entre la caja de

conexión y el centro de carga

Caída de voltaje M250


• Usa la tabla calculada para el M250 • Diseña hasta una perdida del 2%

Ejemplo 2 - Calcula la caída de voltaje


1)  Un circuito de 17 Microinversores M215 2)  40 ft cable calibre 10 AWG entre la caja

de conexión y el centro de carga 3)  80 ft cable calibre 8 AWG entre la caja de

conexión y el centro de carga

Preguntas: 1.  Cual es el porcentaje total de la caída de voltaje? 2.  Esto es correcto?

Calcula la caída total de Voltaje del sistema.


El total de caídas de voltaje no debe exceder

2%

17 Inversores 40 ft

10 AWG

80 ft 8 AWG

Calculando la caída de Voltaje del circuito




.81%

Calculando otras caídas de Voltajes.


Ejemplo M215 arms = .896 amp Calibre de cable para cada circuito– 10 AWG CU 10 AWG resistance = .00124 ohms/ft (from NEC Chapter 9, Table 8) Length from JB to Subpanel– 40 feet Vrise=(.896X17) x (.00124x80) = 1.511 volts Vrise % = (1.511/240) x 100 = .63%

Calculando de la caja de conexiones al centro de carga


.63%

Calculando del centro de carga al centro de carga principal


.80%

Sumando la caída de Voltajes


1)  Caída de Voltaje en el circuito= .81% cables 2)  Distancia de 40-foot w/10 AWG entre la caja de

conexiones y el centro de carga = .63% 3)  Distancia de 80-foot w/8 AWG entre el centro de carga y

el centro de carga principal = .80%

4)  Total = 2.24% Preguntas:

1.  Cual es la caída total de Voltaje? 2.  Es esto correcto?

Como puedo reducir la caída de Voltaje?


Total = 2.24%

Diferentes formas de diseño para reducir la caída de Voltaje

1.  Cable de mayor calibre 2.  Reducir el número de Microinversores por circuito 3.  Dividir circuitos

Como dividir un circuito


Dos circuitos en paralelo en una caja de conexión.

Buena practica– Enphase recomienda siempre diseñar con circuitos divididos.



.24%

Efecto de dividir los circuitos


1)  Caída de voltaje en el circuito = .24% cables 2)  Distancia de 40-foot w/10 AWG entre la caja de

conexiones y el centro de carga = .63% 3)  Distancia de 80-foot w/8 AWG entre el centro de carga y

el centro de carga principal = .80% Total = 1.67%

Pregunta: 1.  Esto es correcto?

Dimensionamiento

de circuito con cable 208 Vac

Trifásico

208 Vac cable Trifásico y M215


208 Vac cable Trifásico y M215


ETD - Cable

Inversor 1 Inversor 2 Inversor 3


Máximo de unidades por circuito – 240 Vac



Número de células por modulo

60 Células 60 Células


270W STC 300W STC

Potencia de salida y corriente

215W CEC/AC .9A a 240V 1A a 208V

240W CEC/AC 1.0 a 240V

1.15 a 208V

Maximo número de inversores en un circuito de 20A



Caída de voltaje en un sistema

trifásico

Calcular la caída de Voltaje de un sistema


El total de caídas no debe exceder el

2%

Calculando las caídas del circuito


3-Phase

Recursos adicionales


Conclusión


Diseñar un sistema Enphase, requiere: •  Calcular el número de Microinversores necesarios

para un sistema de CA

•  Determinar el número de Microinversores por circuito (sin exceder el limite)

•  Calcular la caída de Voltaje para cada circuito (no exceder mas del 2%)

Gracias.

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