Jorge Aguilera Tejero

Estimación de la potencia de un módulo fotovoltaico a Sol real Jorge Aguilera Tejero

ESTIMACIÓN DE LA POTENCIA DE UN MÓDULO FOTOVOLTAICO A SOL REAL Primera edición Enero, 2012 Lima - Perú Jorge Aguilera Tejero PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0493 Editor: Víctor López Guzmán http://www.guzlop-editoras.com/ guzlopster@gmail.com guzlopnano@gmail.com facebook.com/guzlopster twitter.com/guzlopster 428 4071-999 921 348 Lima - Perú

PROYECTO LIBRO DIGITAL (PLD) El proyecto libro digital propone que los apuntes de clases, las tesis y los avances en investigación (papers) de las profesoras y profesores de las universidades peruanas sean convertidos en libro digital y difundidos por internet en forma gratuita a través de nuestra página web. Los recursos económicos disponibles para este proyecto provienen de las utilidades nuestras por los trabajos de edición y publicación a terceros, por lo tanto, son limitados. Un libro digital, también conocido como e-book, ebook, ecolibro o libro electrónico, es una versión electrónica de la digitalización y diagramación de un libro que originariamente es editado para ser impreso en papel y que puede encontrarse en internet o en CD-ROM. Por, lo tanto, no reemplaza al libro impreso. Entre las ventajas del libro digital se tienen: su accesibilidad (se puede leer en cualquier parte que tenga electricidad), su difusión globalizada (mediante internet nos da una gran independencia geográfica), su incorporación a la carrera tecnológica y la posibilidad de disminuir la brecha digital (inseparable de la competición por la influencia cultural), su aprovechamiento a los cambios de hábitos de los estudiantes asociados al internet y a las redes sociales (siendo la oportunidad de difundir, de una forma diferente, el conocimiento), su realización permitirá disminuir o anular la percepción de nuestras élites políticas frente a la supuesta incompetencia de nuestras profesoras y profesores de producir libros, ponencias y trabajos de investigación de alta calidad en los contenidos, y, que su existencia no está circunscrita solo a las letras. Algunos objetivos que esperamos alcanzar: Que el estudiante, como usuario final, tenga el curso que está llevando desarrollado como un libro (con todas las características de un libro impreso) en formato digital. Que las profesoras y profesores actualicen la información dada a los estudiantes, mejorando sus contenidos, aplicaciones y ejemplos; pudiendo evaluar sus aportes y coherencia en los cursos que dicta. Que las profesoras y profesores, y estudiantes logren una familiaridad con el uso de estas nuevas tecnologías. El libro digital bien elaborado, permitirá dar un buen nivel de conocimientos a las alumnas y alumnos de las universidades nacionales y, especialmente, a los del interior del país donde la calidad de la educación actualmente es muy deficiente tanto por la infraestructura física como por el personal docente. El per sonal docente jugará un rol de tutor, facilitador y conductor de proyectos

de investigación de las alumnas y alumnos tomando como base el libro digital y las direcciones electrónicas recomendadas. Que este proyecto ayude a las universidades nacionales en las acreditaciones internacionales y mejorar la sustentación de sus presupuestos anuales en el Congreso. En el aspecto legal: Las autoras o autores ceden sus derechos para esta edición digital, sin perder su autoría, permitiendo que su obra sea puesta en internet como descarga gratuita. Las autoras o autores pueden hacer nuevas ediciones basadas o no en esta versión digital. Lima - Perú, enero del 2011 El conocimiento es útil solo si se difunde y aplica Víctor López Guzmán Editor

GRUPO IDEA http: solar.ujaen.es Estimación de la Potencia de un Módulo Fotovoltaico a sol real Seminario Internacional Energía, Medioambiente y Desarrollo Cuzco, 26 y 27 de abril, 2004 Jorge Aguilera Tejero Universidad de Jaén

Introducción Proyecto de colaboración con la Universidad del Valle de Guatemala Objetivo: Capacitación de un grupo de investigación Colaboración con instituciones, agencias, empresas: control de calidad Acciones futuras: Control de calidad BOS Electrificación comunidad La Montañita

INFORMACIÓN DEL FABRICANTE I SC P M STC: Im I - 1000 w/m2 V - AM 1,5 - Tc: 25 ºC Vm V OC V - Incidencia normal - Datos módulo (fabricante): Voc, Isc, Pm, Vm, Im, TONC - Precio del módulo: función de la Pm ( $/w) - Control de calidad

EXTRAPOLACIÓN A SRC (I) - Medida de la curva V-I bajo un irradiancia y una temperatura - Extrapolación de los valores a SRC - Métodos numéricos, analíticos: Blaesser, IEC60891, Wagner, etc. I(A) 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Medida 1 965 W/m2 Ta = 24,7 ºC 0,00 2,50 5,00 7,50 10,00 12,50 15,00 17,50 20,00 V(v) I(A) 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Medida STC 0,00 2,50 5,00 7,50 10,00 12,50 15,00 17,50 20,00 22,50 V(v)

EXTRAPOLACIÓN A SRC (II) Problemas: - Medida de la irradiancia y de la temperatura del módulo - Inexactitudes del método Potencia Lab. Hom. Método 1 Método 2 Método 3 Método 4 Método 5 100 98 96 94 92 90 88 86 1 10 medidas Ningún método especifica la incertidumbre de las medidas!!

EXACTITUD Y PRECISIÓN 100 98 96 94 92 90 88 86 84 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Sistema de medidas 1 p 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Sistema de medidas 2 p

MEDIDA DE LA CURVA V-I DE UN MÓDULO (I) Equipamiento mínimo: - Medidor de radiación solar (preferible célula solar calibrada de tecnología similar al módulo test) - Multímetro al que se conecta la célula solar - Osciloscopio digital: modo disparo único (single sequence), descargar las muestras (V, I) a un ordenador - Medidor de la temperatura ambiente a la sombra - Carga electrónica capacitiva - Módulo calibrado por un laboratorio oficial

EQUIPO Y MONTAJE

MEDIDA DE LA POTENCIA A SOL REAL (II) Dato: Potencia y varianza del módulo patrón según un laboratorio oficial P ± U (W) Procedimiento: 1. Medir X veces la potencia del módulo patrón e Y veces la potencia del módulo test (bajo condiciones similares) 2. Extrapolar las medidas a STC 3. Calcular la media y la varianza de las medidas de la potencia del módulo patrón 4. Calcular el de la potencia medida del patrón con respecto a la medida por el laboratorio oficial

MEDIDA DE LA POTENCIA A SOL REAL (III) 5. Calcular la media de las medidas de la potencia del módulo test 6. La varianza de las medidas del potencia del módulo patrón y test son prácticamente iguales 7. La potencia definitiva del módulo test será: Pdef = Pt + p 8. La varianza de la potencia definitiva es: s 2 1 1 DEF = s ( P ) + + T, PAT X Y U 4 2 Potencia del módulo test: Pdef ± 2S

EJEMPLO MÉTODO 1 100 98 96 94 Patrón (97,5 ± 2,2 W) p = 5,2 W 92 90 88 86 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 93,2 93 92,8 92,6 92,4 92,2 92 91,8 91,6 91,4 Test (96,6 ± 2,2W) 1 2 3 Pdef = 92,5 W + p = 97,7 W SDEF = 1,2 W Potencia test: 97,7 ± 2,4 W

EJEMPLO MÉTODO 2 98 96 94 Patrón (97,5 ± 2,2 W) p = 4,8 W 92 90 88 86 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 93,4 93,2 93 92,8 92,6 92,4 92,2 Test (96,6 ± 2,2 W) Pdef = 92,7 + p = 97,5 W S DEF = 1,3 W 92 91,8 91,6 1 2 3 Potencia test: 97,5 ± 2,6 W

EJEMPLO MÉTODO 3 100 98 96 94 92 90 Patrón (97,5 ± 2,2 W) p = 6,6 W 88 86 84 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 91,6 91,4 91,2 91 Test (96,6 ± 2,2 W) Pdef = 91,0 + p = 97,6 W S DEF = 1,2 W 90,8 90,6 90,4 90,2 1 2 3 Potencia test: 97,6 ± 2,4 W

CONCLUSIONES Permite utilizar el método de extrapolación más sencillo Variaciones en torno al 1% con respecto al valor de un laboratorio oficial Procedimiento cuantifica la incertidumbre de las medidas