Calculo de sistema fotovoltaico aislado

Calculo de sistema fotovoltaico aislado

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Todos los módulos están clasificados por los fabricantes en términos de su potencia máxima (Wp) en condiciones de prueba estándar: es decir, 1000W/m² de luz solar («pico solar»); 25 ºC; y masa de aire de 1,5. Los módulos casi siempre producen menos que su potencia máxima nominal en condiciones reales:

Los datos de la luz solar se dan en términos de «horas de sol máximas diarias medias» en un lugar, es decir, la radiación solar diaria se promedia para dar un número equivalente de horas de «sol máximo». (En el caso de las aplicaciones de carga de baterías, no es exacto multiplicar el número de horas de sol pico por la potencia en vatios pico de un módulo para calcular la producción. En su lugar, debe utilizarse el valor nominal de la corriente de pico, ya que los módulos sólo producen su potencia de pico a su tensión de pico (no a la tensión de la batería).

Para las aplicaciones conectadas a la red, los inversores como el «Sunny Boy» pueden aceptar una amplia gama de tensiones de entrada y utilizar el «seguimiento del punto de máxima potencia» para que los módulos trabajen a su tensión óptima. Por lo tanto, multiplicar los vatios pico por las horas de sol pico es exacto.Potencia pico (Wp) x horas de sol pico (h) = Producción de energía esperada (Wh)

Newton raphson – modelo de célula solar fotovoltaica y sistema de dos buses

donde es el área del módulo/array fotovoltaico y es la irradiación solar diaria. La eficiencia del módulo fotovoltaico depende de la temperatura de la célula y puede darse en función de la eficiencia de referencia () que se proporciona en la hoja de datos, la temperatura de la célula, () y la temperatura de prueba estándar () como se ilustra a continuación

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donde es la temperatura ambiente, es la radiación solar de prueba estándar y NOCT es la temperatura nominal de funcionamiento de la célula.La diferencia entre la energía en el extremo frontal de un sistema fotovoltaico y en el lado de carga viene dada por

donde es la demanda de energía de la carga. puede tener un valor positivo o un valor negativo . En caso de tener positivo, hay un exceso de energía en el sistema. En cambio, si es negativo, habrá un déficit de energía. El exceso de energía suele almacenarse en baterías para ser utilizado en el momento de déficit. El déficit energético se define como la incapacidad del sistema fotovoltaico para satisfacer la demanda de carga en un momento determinado. La disponibilidad del 100% de un sistema fotovoltaico significa que el sistema es capaz de cubrir la demanda de carga durante todo el año sin escasez. Por lo tanto, una disponibilidad del 99% significa que el sistema no es capaz de cubrir la demanda de carga en 88 horas durante un año. Esto significa que una alta disponibilidad del sistema fotovoltaico conlleva una alta fiabilidad y viceversa. Sin embargo, un sistema fotovoltaico de alta fiabilidad conlleva un coste inicial elevado y, por tanto, no es factible tener en cuenta índices de disponibilidad muy elevados a la hora de diseñar un sistema fotovoltaico. La disponibilidad de un sistema fotovoltaico puede ser un índice de probabilidad de pérdida de carga (LLP). El LLP se define como la relación entre el déficit energético anual y la demanda de carga anual y viene dado por

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El calentamiento global, el agotamiento y el elevado coste de los combustibles fósiles han llevado a la explotación de fuentes de energía de corriente alterna, como la energía solar. Las peculiaridades del módulo fotovoltaico son una condición para el dimensionamiento y el diseño de un sistema fotovoltaico. La causa para el desarrollo de módulos fotovoltaicos beneficiosos para las aplicaciones eléctricas, de esta manera permite el desarrollo de nuevos sistemas fotovoltaicos autónomos de alto rendimiento. Los componentes fotovoltaicos permiten calcular el comportamiento del sistema total en escenarios mixtos. En este trabajo, se realiza una comparación entre el programa solar de cálculo y el método matemático manual según el sitio de Mosul-Iraq.

Se obtienen del programa de cálculo solar por el paquete de software de acuerdo con el sitio longitudinal y latitud en la formación para una determinada carga se dan varias primas sobre la generación fotovoltaica [10].

Angga Romana, Eko Adhi Setiawan y Kurnianto Joyonegoro (2018) estudiaron el diseño del sistema solar fotovoltaico según dos métodos: Estándar de Australia/Nueva Zelanda y métodos manuales. Los dos métodos toman valores constantes para el bus de tensión de CC (48 V) y el coeficiente de sobrealimentación (2). Concluyeron que el método de diseño australiano es mejor que el método manual [11].

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La respuesta depende de una serie de factores, como el tamaño del panel, la eficiencia con la que el panel convierte la luz solar en electricidad, la cantidad de luz solar que recibe el panel, la orientación del panel en relación con el sol y una serie de otras variables.

La medida básica de la producción de energía de los paneles solares se calcula probando los paneles en condiciones medias, conocidas como condiciones de prueba estándar (STC). Las STC miden la producción de energía del panel solar en las condiciones habituales de exposición a la luz, orientación y temperatura del panel. Según las STC, un panel de 250 vatios produce 250 vatios de electricidad cuando la luz solar (o «irradiación solar») sobre el panel es de 1000 vatios por metro cuadrado y el panel funciona a 25°C. Todos los fabricantes deben producir paneles que cumplan o superen su potencia anunciada según el STC.

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La eficiencia de los paneles solares es otro factor que afecta a la cantidad de energía que producirá un determinado panel. La eficiencia de un panel se refiere a la capacidad del panel para convertir la luz solar en energía utilizable. En un panel con una eficiencia del 20%, por ejemplo, el 20% de toda la luz que incide en él se traducirá en electricidad. Un panel con un índice de eficiencia más alto convertirá más luz solar en energía. La mayoría de los paneles solares tienen una eficiencia de entre el 15 y el 18%.

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