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Creación de una implantación de seguidores a un eje

Antes de comenzar con la configuración y generación de mesas, es necesario definir los ajustes de generación de la implantación (Layout generation settings). Para ello, se hará clic sobre el botón correspondiente:

En la ventana que se abre, se encuentran los siguientes ajustes:

• Restriction zone layer: Esta opción permite seleccionar las capas a contemplar como capas de restricción y, cuando se genere una área FV, no se colocarán mesas sobre las polilíneas pertenecientes a las capas marcadas como capas de restricción.

• Distance units: Permite definir las unidades a emplear en el proyecto (milímetros/metros o pulgadas/pies).

• Slope units: Permite seleccionar las unidades de pendiente (grados, porcentajes).

• Optimized frames: Esta opción permite ocultar las líneas de contorno de los módulos dejando unicamente dibujadas las líneas del contorno de las mesas. Además, también ocultará los postes de las mesas.

• Topographic layout: Esta opción debe estar marcada siempre que se quiera trabajar con terreno en 3D (siempre que se tenga información topográfica).

• Terrain (Select): Mediante el botón Select se puede seleccionar la capa de AutoCAD que contene la informacióno topográfica. Se puede seleccionar una o más capas.

• Active grading surface: Esta opción permite cambiar el terreno de trabajo entre el Original (Existing) y el Propuesto (Purposed), en caso de que se hayan realizado acciones de movimiento de tierras.

Una vez configurados los parámetros del proyecto, se pasará a definir la configuración de las mesas y del parque. Para ello, se abrirá la ventana de Frame & park settings y se irá definiendo la configuración deseada usando las tres pestañas disponibles.

Creación de las mesas (Frame creation)

En la pestaña Frame creation se podrán definir las característias de las mesas a emplear. Para ello, PVcase usa un creador de configuraciones (presets) que permite crear, duplicar, copiar o eliminar las diferentes configuraciones de mesa. Estas acciones se podrán realizar mediante los botones adyacentes al la configuración seleccionada (current preset), como se describe a continuación:

• En todo momento se podrán usar nombres personalizados para cada configuración de mesa;

• Se pueden duplicar configuraciones de mesa;

• Se puede copiar la configuración de una mesa dispuesta en el espacio modelo de AutoCAD;

• Se pueden eliminar configuraciones de mesa;

La sección parámetros del módulo (Module Parameters) permite definir parámetros del módulo empleado para que coincidan con los proporcionados por el fabricante.

La sección parámetros de la mesa (Frame parameters) permite definir:

• Tipo de mesa empleado (Framing type) - estructura fija (fixed-tilt), seguidor a un eje (single-axis tracker), o estructura este-oeste (east-west). En este ejemplo se emplearán seguidores a un eje.

Aquí también podemos definir si queremos emplear seguidores bifila, multifila o que siguen el terreno (terrain-following trackers - TFT) y acceder a las configuraciones correspondientes:
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Para más detalles sobre estos subtipos consulta también:
​​Seguidores bifila o multifila
​Terrain following trackers

• La orientación del módulo (module orientation) - Ya sea vetical (portrait) u horizontal (landscape)

• El tamaño de la mesa - se definirá por medio de filas y columnas

• Espacios horizontales y verticales entre módulos

• El hueco del motor (motor gap)

  

• El número de juntas y su tamaño

  

En el campo Table length, se puede ver la longitud total de la mesa:

La potencia nominal de la mesa se podrá ver en el campo de frame power. Viene determinada por la potencia de los módulos individuales, multiplicada por el número de módulos por mesa.

Además, también se puede configurar la distribución de las hincas y el tubo de rotación. Para ello, se abrirá la ventana de Custom Piling.

Aquí también se podrá ajustar la posición del motor en función de la configuración buscada. Se puede arrastrar el motor a la posición deseada y se verán los cambios en la miniatura de arriba a la derecha.

En la ventana configuración de hincas (Pole setup) se puede especificar el voladizo (Overhang) para los extremos de las mesas.

También se pueden ajustar la cantidad de postes en el campo de Pole amount, además de las distancias entre los postes. Esto se podrá ver en la ventana de abajo a la derecha.

Debajo de Pole amount, se verán las siguientes opciones:

• Activar márgenes iguales (equal margins) - esto hará que la distancia desde los extremos del marco hasta el poste más cercano sea la misma.

• Activar la opción reflejar desde el centro (Mirror from the middle) - esta opción permitirá definir la primera mitad de la mesa de manera que la segunda mitad se genere de manera simétrica y automática.

En Torque tube setup podemos definir

• el ángulo de rotación del tracker y si deseado

• diámetro del tubo de torsión

• espacio arriba (del módulo hasta el tubo)

• bottom gap (del tubo hasta la parte superior de la hinca)

  
  

Con la configuración del tubo de torsión es posible representar con más detalle los seguidores que utilizan rodamientos concéntricos, que son los que más se han adoptado en el mercado hasta ahora.
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Una vez que terminada la configuración de los postes, se procede a cerrar la ventana haciendo clic sobre OK.

Si se desea utilizar la misma configuración de mesa en otro proyecto, se puede utilizar estos botones para exportar y luego importar los presets:

Configuración de la colocación (Placement setup)

Habiendo visto las diferentes utilidades de la pestaña Frame Creation, se procederá a explicar la pestaña de Placement setup.

En primer lugar, se abrirá la pestaña del menú configuración de la colocación (Placement Setup) y se seleccionará la opción de seguidores de un eje (Single-axis trackers).

Aquí se puede ver que el campo Preset Library contiene todas las configuraciones de mesa previamente generadas. Desde aquí se pueden seleccionar las configuraciones de mesas que se usarán para generar la implantación.

Se pueden seleccionar una o más configuraciones, siempre que coincidan en número de filas, espacio entre módulos y ángulos de inclinación.

En este ejemplo se puede ver que no es posible seleccionar una de las configuraciones ya que tiene 2 filas en lugar de 1.

También existe la opción de elegir un color específico para cada preset, para ello basta con hacer clic en un cuadro de color elegir el color específico y pulse OK para finalizar.

Justo debajo del campo Preset Library, se puede ver la opción para seleccionar el orden de colocación de los marcos.

Para los seguidores de un solo eje, sólo hay una opción disponible - Descendiente desde la línea de alineación (Descending from the alignment line). Esto indica que, al rellenar el área FV, el software colocará las mesas más grandes cerca de la línea de alineación y mantendrá las mesas más pequeñas en el lado opuesto.

Configuración del parque (Park settings)

Una vez creadas y seleccionadas las configuraciones de mesa, se procederá a definir las diferentes opciones de configuración del parque (Park settings).

Los ajustes entre filas (inter-row settings) permiten definir el paso (pitch), el espaciado entre filas, en dirección este-oeste (Inner spacing), y el espaciado entre filas, en dirección norte-sur.

Si se modifica el valor de paso a 10 metros, el espaciado entre filas, en dirección este-oeste, también se ajustará automáticamente, ya que ambos valores están mantienen una relación de dependencia directa; la modificación de la distancia interior afectaría al valor del paso, y viceversa.

Además, Alignment type (tipo de alineamento) es una campo importante a tener en cuenta ya que permite definir cómo se organizarán las mesas.

Con Line, la implantación se generará aprovechando todo el espacio disponible sin respetar ningún tipo de alineación, perdiendo uniformidad y simetría en la planta.

De manera contraria, Grid y Motor permiten generar la implantación con un patrón ordenado en bloques. La planta se generará de manera que se aproveche en menor grado la superficie del terreno a costa de una ganancia en orden, simetría y uniformidad en el diseño.

En Grid se usa la parte superior de la mesa como punto de referencia principal de alineación, en Motor el centro del hueco del motor (la diferencia solo se aprecia con terreno irregular).

Nota: es importante tener en cuenta que para que Motor funcione como es debido, el número de módulos a cada lado del motor debe coincidir, así como el tamaño de los huecos del motor o los huecos de las juntas.

También será posible fijar o dibujar el acimut de los seguidores, hasta los 89,9°.

Los ajustes del pasillo (Corridor settings), permitirán espaciar las mesas en el área FV de una manera más eficiente y ordenada, permitiéndo tener en cuenta los espacios libres de las carreteras de mantenimiento, así como dividir las áreas FV segun conveniencia. También se puede editar el tamaño de cada segundo hueco independientemente del hueco del pasillo vertical principal, lo que da más flexibilidad.

Una vez habilitada la casilla de Corridor settings, se pueden editar los parámetros que se ilustrarán y se podrán visualizar en la parte derecha de la ventana. Por último, también se pueden habilitar las líneas de los pasillos (Corridor lines)- para posteriormente convertirlas en carreteras, si es necesario.

Generalmente se usan los pasillos en combinación con Grid o Motor para asegurar paseos rectos.

La sección ajustes de altura (Height settings) permite definir la altura de referencia que se aplicará a todas las mesas del área fotovoltaica que queremos generar.

Con Torque tube (tubo de torsión) activado:

(Pile reveal (parte de la hinca no enterrada) = Frame reveal (altura del tracker desde el suelo)

(Pole reveal (hinca no enterrada) + Torque tube diameter (diámetro del tubo) + Top gap (espacio superior) + Bottom gap (especio inferior) = Frame reveal)
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Es importante tener en cuenta que el campo punto más bajo (Lowest point) aplica a un seguidor sobre terreno plano con máximo ángulo de giro y no a un seguidor colocado sobre terreno irregular.

PVcase colocará las mesas cogiendo la longitud definida en el campo Frame reveal y aplicándola a los extremos de la línea central del seguidor - a los extremos del eje/torque tube.

Nota: En ningún caso se tendrán en cuenta las colisiones entre los seguidores y el terreno, a lo largo de la mesa. Sin embargo, estas colisiones si se pueden analizar posteriormente, con el análisis civil (Civil analysis).

Generación de áreas

El primer paso en la generación de áreas es definir el área FV en la que se quiere trabajar. Un área FV en PVcase debe ser definida por una polilínea cerrada. Esto puede hacerse utilizando la función de polilínea por defecto de AutoCAD: tecleando PLINE, presionando Intro y dibujando el perímetro deseado del área PV, asegurándose de que la polilínea termina en el punto inicial.

De este modo se obtendrá una polilínea cerrada, adecuada para la generación del área FV.

Una vez definidas las distintas configuraciones de mesa y del parque, según sus especificaciones y una vez se disponga de una polilínea perimetral de área FV adecuada, se puede proceder y generar las áreas FV de dos maneras: de una en una o múltiples áreas simultáneamente.

En primer lugar, se mostrará cómo crear áreas fotovoltaicas invividuales.

Aunque la opción de área única es la predeterminada, puede seleccionar si desea generar un área única o múltiples áreas haciendo clic en el menú desplegable y seleccionando la opción Generate single area.

Una vez hecho clic sobre Generate single area, pedirá que se seleccione el límite del área FV - se seleccionará la polilínea recién dibujada- y, tras pulsar Intro en el teclado, se pedirá definir la línea de alineación.

La línea de alineación se utiliza para indicar la dirección de la alineación de las mesas dentro de un área. Se puede dibujar la línea de alineación en la polilínea perimetral del área FV, así como dentro o fuera de ella.

En este ejemplo, se dibujará la línea de alineación en el centro del área FV - una vez esté dibujada, se pulsa Intro o Espacio en el teclado - esto iniciará la generación de mesas en el área seleccionada. En función del tamaño del área, esto tomará más o menos tiempo. En pocos segundos se verán las mesas colocadas sobre el área seleccionada.

A continuación, se explicará cómo generar múltiples áreas FV bajo una misma acción. Para ello, primero se borrarán las mesas previamente colocadas seleccionando la polilínea FV, haciendondo clic derecho del ratón, yendo al submenú PVcase y haciendo clic en la opción Clear PV area.

Seguidamente, se creará un área FV adicional. En este ejemplo, se dibujará un simple rectángulo utilizando el comando REC.

En este punto, se verá que existen dos áreas FV, así se podrá mostrar la generación de áreas múltiples simultaneamente. Haciendo clic en el menú desplegable, seleccionamos la opción Generate multiple areas, que pedirá que se seleccionen las áreas FV. Una vez seleccionadas ambas áreas, se pulsará la barra espaciadora o Intro en el teclado y se dibujará la línea de alineación para ambas áreas - al generar múltiples áreas simultáneamente, está restringido a tener una única línea de alineación para ambas.

Una vez que tenemos la línea de alineación, se pulsará Espacio o Intro en el teclado y se podrá ver cómo se generan ambas áreas FV.

Nota: Es importante recalcar que con la acción generar múltiples áreas (Generate multiple areas) se generarán múltples áreas que compartirán la misma alineación. Es recomendable usar esta generación cuando varias áreas están una al lado de la otra y necesitan tener filas alineadas entre ellas.

Alineación entre filas (Row alignment)

Como mencionado anteriormente, PVcase también ofrece la opción de forzar la alineación entre filas (usando Alignement type Grid o Motor), lo que significa que el software procurará mantener la alineación entre las filas - misma posición de colocación respecto a la línea de alineación. Con esta opción, se optará por mantener la simetría y la uniformidad de la implantación, eligiendo no colocar mesas en zonas dónde la simetría de la implantación se vea afectada por obstáculos (así como objetos en la capa PVcase Offsets), dejando de esta manera zonas vacías. Lo mismo ocurre en áreas donde la poligonal no es rectangular, viéndose afectadas y desaprovechadas las zonas de esquinas o picos, dentro de una misma área disponible.

Sin embargo, si se elige no alinear las mesas (tipo de alineamento Line), el software poblará el área FV según la línea de alineación y sin respetar ningún tipo de alineación entre filas, dando como resulado un área FV con mayor aprovechamiento de la superficie disponible y, por lo tanto, mayor capacidad.

Mostrar hincado (Show piling)

Una vez generadas las áreas FV, podemos proceder a generar nuestro hincado. Para ello, haga clic en el botón Show piling, seleccione la línea perimetral del área FV y pulse la barra espaciadora o Intro en el teclado. Enseguida se podrán ver las hincas de las mesas según el diseño.

Para poder visualizar y entender mejor la posición de las hincas, se puede cambiar a una vista isométrica (SW Isometric, por ejemplo), o realizar la órbita 3D. Para ello, es necesario pulsar el botón Shift en el teclado y, manteniendo pulsada la rueda en el ratón, moverlo hasta encontrar la visat deseada.

Agrupación de mesas (Frame grouping) con colocación de CT

La funcionalidad Frame grouping permite agrupar los trackers rápida y fácilmente y colocar un transformador o inversor central cerca. Podemos rapidamente dividir un área FV en bloques para la fase inicial del diseño. No es necesario añadir ningún dispositivo eléctrico (strings, combiners, inversores) en esta fase. Es sólo para hacerse una idea de dónde colocar las centrales. Esto resulta útil en la fase de diseño preliminar, cuando no hay tiempo para realizar un diseño eléctrico completo, pero es necesario dar una idea de la ubicación de los transformadores o inversores centrales.

Seleccionamos "Frame grouping" y se abrirá una ventana donde podemos decidir si queremos posiconar o no CT o inversores centrales para cada grupo.

Si está activada, podemos configurar los detalles de la central. Se puede modelar de dos maneras:

• Seleccionando un objeto de bloque de AutoCAD existente.

• Introduciendo las dimensiones de la unidad el bloque se creará automaticamente.

La potencia de CA se utiliza para determinar la relación CC/CA al seleccionar las estructuras que se asignarán a la central. También podemos elegir los colores con los que se crearán colorearán las agrupaciones.

Para agrupar las mesas, clicamos "Crear grupo" y seleccionamos el número de trackers deseados (por número, potencia, relación CC/CA) y finalizamos con Intro.

A continuación, si está activado, podemos elegir la posición del CT/inversor. Donde los posicionamos los trackers se borrarán automáticamente.

Podemos seguir añadiendo grupos de trackers y centrales hasta que termine. Los colores de las áreas se elegirán según su configuración.

Si hemos activado "powerstation placement", las agrupaciones se verán también en Electrical Design, Electrical devices, Overview:
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