PANELES SOLARES
Nuestra idea es utilizar paneles solares que estén diseñados para ofrecer energía renovable y autónoma en ambientes marinos. Para la selección de los paneles solares hay que tener en cuenta la resistencia a la corrosión marina, ya que debido a la sal el ambiente marino puede ser corrosivo. También deben ser ligeros y compactos porque las superficies de embarcaciones suelen ser irregulares. Al ser barcos de carga, estos tienen sistemas de baterías de gran tamaño que a menudo necesitan ser mantenidos con energía solar para evitar el uso constante de generadores diésel, por lo que los paneles deben tener entre 10kW y 50kW. Los paneles solares en barcos deben ser robustos y con materiales y recubrimientos que soporten condiciones como sol, viento y humedad.
Entonces, dadas estas características se selecciona que los paneles flexibles son los ideales para la instalación en barcos porque son flexibles y permiten adaptarse a las curvas del techo de un barco de carga.Son ligeros, por lo que reduce el peso del barco en sí, están construidos a prueba de agua y presentan recubrimiento de alta calidad, son resistentes a la salinidad. En concreto se utilizarán los “Solbian Flexible Solar Panels”. Tienen de 100W a 150W por panel.
¿CÓMO HAREMOS QUE SE PROPULSE EL BARCO?
Para que el sistema solar mueva un barco es necesario que se combine un sistema fotovotaico eficiente con un motor eléctrico o de propulsión, además de un adecuado almacenamiento de energía en baterías. El primer paso es asegurarse de que el barco tiene un motor eléctrico de propulsión adecuado, debe tener potencia suficiente para poder mover el barco. También hay que asegurarse de que el voltaje es compatible con el sistema de baterías y la salida de corriente de los paneles solares, si esto no ocurre un ejemplo de motor eléctrico para barcos es el “Schottel SST-Pod 250-500 kW” que ofrece hasta 500kW y funciona con baterías de 50V a 1000V. Este es ideal para barcos grandes de carga, ferries y barcos de pasajeros. Por otro lado, los paneles solares se van a encargar de generar la electricidad que alimentará las baterías. Se deben conectar en serie y/o paralelos según la corriente requerida por el sistema de baterías y el motor eléctrico. También debe haber baterías de almacenamiento para almacenar la energía generada por los paneles solares y suministrarla al motor eléctrico cuando sea necesario. Las baterías de iones de litio son una excelente opción. También tiene q haber un regulador de carga MPPT para optimizar la carga de las baterías.
Schottel SST-Pod 250-500 kW
Regulador de carga MPPT
PROCESO DE INSTALACIÓN
Se instalan los paneles solares en el techo del barco y tienen que estar orientados hacia el sol, después se montan las baterías en un compartimento seguro y bien ventilado dentro del barco. Una vez hecho esto, se conecta el motor eléctrico al sistema de baterías y se configura un sistema de control para que el motor regule la energía que se consume. Por último, se asegura que los paneles solares estén correctamente conectados al regulador para que las baterías se carguen eficientemente.
FACTORES ECONÓMICOS
Por un lado, al utilizar paneles solares y de esta forma reducir el combustible en el barco, se van a apreciar grandes ahorros de combustible. Esto se debe a que al reducir el consumo de gasolina, cada litro que evites usar va a contribuir directamente al ahorro y con paneles solares habrá una estabilidad en costos operativos, dado que la gasolina está sujeta a fluctuaciones de precios. Con paneles solares, los costos de energía son fijos una vez instalada la tecnología.
Por otro lado, el uso de paneles solares supone un coste adicional. El coste de los paneles solares depende de la calidad, capacidad y la tecnología empleada. Igualmente, los paneles solares y las baterías tienen bajos costos de mantenimiento en comparación con motores que usan gasolina.
Por lo tanto, aunque los costos iniciales sean elevados, el ahorro acumulado en gasolina y el mantenimiento permite recuperar la inversión en unos años. Además, equipar un barco con un sistema solar puede aumentar su valor de reventa.
SI hacemos un análisis económico, podemos observar que, aproximadamente, la inversión inicial sería de unos 9100 euros, con un tiempo de recuperación de 10-11 años. Después de 20 años, se obtendría un beneficio de 8180 euros, además de contribuir a un impacto ambiental positivo al reducir el uso de gasolina.
MANTENIMIENTO
Es importante considerar que los paneles solares y las baterías requieren un mantenimiento. Los paneles solares requieren una limpieza periódica cada 1-3 meses, una inspección visual y una revisión de la eficiencia para verificar si la producción de energía está en línea con los niveles esperados. La vida útil de los paneles solares varía entre 20 y 25 años. Las baterías también requieren un chequeo regular cada 1-2 meses, una inspección física para asegurarse de que estén limpios, apretados y libres de corrosión. En este caso, al utilizar baterías de litio requieren menos mantenimiento específico. Además, cada 15 años se debe cambiar la batería dado que tiene una vida útil limitada.
LEGISLACIONES
Es imprescindible mencionar las regulaciones y normativas existentes en relación al uso de paneles solares en embarcaciones. Estas normativas buscan garantizar la seguridad, compatibilidad, eficiencia y sostenibilidad del sistema. Estas regulaciones pueden variar según el país y la zona de navegación, pero a continuación se destacan las más comunes a nivel internacional:
ISO 10133: Regula los sistemas eléctricos de corriente continua en embarcaciones, incluyendo la instalación de paneles solares. Establece requisitos de seguridad como aislamiento eléctrico, protección contra cortocircuitos y cableado adecuado.
ABYC E-11: Proporciona directrices para sistemas eléctricos en embarcaciones, incluyendo la integración de fuentes de energía renovable como paneles solares.
ISO 12215: Detalla los requisitos estructurales, incluyendo adaptaciones para sistemas adicionales como para paneles solares.
IEC 61215:2021: Regula la calidad de los paneles solares.
IEC 61730:2020: Define estándares de seguridad eléctrica para módulos solares.
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