I. RESULTADOS DE APRENDIZAJE

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1 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS COORDINACIÓN DE ELÉCTRICA Y MECÁNICA Ciclo I-16 (Fuentes De Energías Renovables) Guía de Laboratorio No. 5 Análisis de sistemas fotovoltaicos aislados para arranque y funcionamiento de motores I. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Analizar la respuesta de un sistema fotovoltaico aislado, panel, baterías, regulador, inversor bajo condiciones reales de operación con un motor DC y AC Verificar la señal de salida y frecuencia del inversor a utilizar. Verificar las caídas de tensión en puntos de interés del sistema a construir. II. INTRODUCCIÓN Muchas de las aplicaciones donde se encuentran motores DC y AC son en sistemas de acarreo de agua, implementados en bombas o Compresores usados para pintar. Se emplean motores de AC o DC y bombas centrífugas o volumétricas, no se recomienda el uso de Baterías en esta aplicación de SFV. Una bomba, absorbe energía mecánica y restituye energía hidráulica. Fig. 1 aplicaciones FV

2 Se usan dos tipos de motores en aplicaciones FV: De CC (de imán permanente y de bobina) y de corriente alterna CA. Debido a que los arreglos FV proporcionan potencia en CC, los motores de CC pueden conectarse directamente, mientras que los motores de CA deben incorporar un inversor CC-CA. Los motores de CC de imán permanente, aunque requieren reemplazo periódico de las escobillas, son sencillos y eficientes para cargas pequeñas. Los motores de CC de campos bobinados (sin escobillas) se utilizan en aplicaciones de mayor capacidad y requieren de poco mantenimiento. Aunque son motores sin escobillas, el mecanismo electrónico que sustituye a las escobillas puede significar un gasto adicional y un riesgo de daño. Los motores CA. son más adecuados para cargas grandes en el rango de diez o más HP. Son más baratos que los motores CC, pero requieren de un inversor CC-CA, que se agrega al costo inicial y gastos potenciales de mantenimiento. Los sistemas de CA son ligeramente menos eficientes que los sistemas CC debido a las pérdidas de conversión. Los motores de CA pueden funcionar por muchos años con menos mantenimiento que los motores CC. III. MATERIALES Y EQUIPO Cantidad Descripción 1 Módulos solares 350W 2 Multímetros 1 Osciloscopio 1 Amperímetro de gancho 1 Brújula 1 Termómetro 1 Pirómetro fotovoltaico 1 Trasportador 1 Inversor de 1000W. 1 Regulador.

3 1 Baterías 12V. 2 Motor DC Pequeño o Bomba 1 Motor AC pequeño o Bomba 1 Cable de poder y de conexión IV. PROCEDIMIENTO Paso 1: toma de datos de las principales características de paneles, regulador, Inversor y acumulador. Sis.Gen FV Modelo PFV Gen FV Pmax Vpmax Ipmax Voc Isc Configuración:. Tabla1. SFV Sis. Acumulador Bateria Sis Acumulador V nominal Capacidad [AH] % de descarga maxima Tabla 2. Acumulador Configuración: REGULADOR Modelo: Tensión Nomimal Tensión Max entrad: I max de entrada a panel I max de acumulador. I max de carga Tabla 3. Regulador.

4 Inversor Modelo: Pmax Tensión nom de entrada I max de entrada Tensión nominal de salida I max de salida Datos del Motor CC: Potencia Tensión nominal I nominal Eficiencia Frecuencia Polos [Hz] Tabla 4. Inversor. Datos del Motor AC: Potencia Tensión nominal I nominal Eficiencia Frecuencia Polos [Hz] Paso 2. Arme el circuito de la figura siguiente. Para ello deberá colocar los paneles a 15 con orientación al sur.

5 Figura P: Sistema fotovoltaico aislado a construir es el laboratorio. SOC [%] DOD [%] Batería de 12 V Tabla P1: SOC y DOD para baterías de 12V. Paso 3: Con el circuito ya armado se conectara la motobomba o motor sencillo de baja potencia. Parámetros (Con Motor DC) V I Voltaje de la batería. Estado de carga y descarga de la batería Corriente de entrada al regulador procedente del panel. Corriente de salida del regulador a la batería. Corriente de salida de la batería. Voltaje entrada a los elementos de consumo. Caída de tensión entre el regulador y los elementos de consumo.

6 Tabla 6. Carga DC Paso 4. Desconectar el motor DC del paso anterior y realizar las conexiones de los puntos 4 y 5 de la figura P para conectar el motor AC y determinar: Parámetros (Con Motor AC) V I Voltaje de la batería. Estado de carga y descarga de la batería (Ver tabla P1). Corriente de entrada al regulador procedente del panel. Corriente de salida del regulador a la batería. Corriente de salida de la batería. Verificar la señal de salida del inverso mediante un Osciloscopio (Capturar imagen) y tomar medida del nivel de tensión y frecuencia. Si posee un Osciloscopio Voltaje entrada a los elementos de consumo. Caída de tensión entre el regulador y los elementos de consumo. Tabla 7. Carga AC V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 1) Qué concluye de la señal de salida del inversor obtenida mediante el Osciloscopio, anexe la imagen obtenida como la clasifica como senoidal pura, onda cuadrada o una Cuadrada modificada Explique? 2) Por qué al tomar las medidas de corriente de entrada y salida en la batería son diferentes. Explique? 3) Al conectar la carga AC (TV), cual podría ser la causa del fenómeno de líneas horizontales en la pantalla de este. Explique? 4) De los datos técnicos del inversor PROTECCIONES usado en la práctica la protección Low battery shutdown donde es aplicable en un SFV autónomo si generalmente el inversor es protegido mediante el regulador de carga. Explique detalladamente?*

7 VI. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA 1. Algunas consideraciones de mantenimiento en sistemas aislados? 2. Cuál es el uso de un convertidor DC/DC en un sistema fotovoltaico aislado? 3. Para qué tipo de aplicaciones son utilizados los reguladores tipo Shunt y porque? 4. investigar aplicaciones de SFVA para motores DC? 5. Investigue la posibilidad de usar un sistema SFVA en alumbrado Público? VII. BIBLIOGRAFÍA Moro Vallina, Miguel Instalaciones Solares Fotovoltaicas. Paraninfo. España. 3 ejemplares Enriquez, Gilberto. El ABC de las instalaciones eléctrica en sistemas eólicos y fotovoltaicos. Limusa, 2011