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Estimación del desempeño de un sistema fotovoltaico aislado bajo diferentes técnicas de seguimiento solar

dc.contributor.advisorOviedo Cuéter, Juan Manuelspa
dc.contributor.authorAltamiranda Arteaga, Shirlyspa
dc.date.accessioned2023-02-08T02:21:27Z
dc.date.available2023-02-08T02:21:27Z
dc.date.issued2023-02-07
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameFísico(a)spa
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.resumenEn el presente trabajo, a partir de simulaciones realizadas usando el software Matlab, se estudia el desempeño de un sistema fotovoltaico aislado considerando algunos sistemas de seguimiento solar de uno y de dos ejes, que operan basados en cálculos astronómicos de la posición del sol. El funcionamiento del sistema fotovoltaico es analizado para un lugar de baja latitud en Montería, Colombia, y considerando un seguimiento continuo entre la hora de puesta y salida del sol para cada día del año 2021. La estimación de la radiación solar incidente en el lugar de interés es llevada a cabo considerando modelos de atmósfera despejada, determinando para cada una de las técnicas de seguimiento estudiadas, la energía eléctrica anual producida por el plano generador fotovoltaico y el incremento porcentual de esta energía, relativo a la obtenida para el caso de un plano generador horizontal. Para efectos de comparación, la energía anual generada con un plano generador estático inclinado también es determinada. Al final, criterios de selección del sistema de seguimiento solar o de la inclinación del plano generador estático, con miras a maximizar la energía eléctrica anual producida por el sistema fotovoltaico son presentados.spa
dc.description.tableofcontents1. Introducciónspa
dc.description.tableofcontents2. Objetivosspa
dc.description.tableofcontents2.1. Generalspa
dc.description.tableofcontents2.2. Específicosspa
dc.description.tableofcontents3. Marco Teóricospa
dc.description.tableofcontents3.1. Radiación solarspa
dc.description.tableofcontents3.1.1. Interacción de la radiación solar con la atmosferaspa
dc.description.tableofcontents3.2. Geometría solarspa
dc.description.tableofcontents3.2.1. Posición del Sol en un sistema de referencia localspa
dc.description.tableofcontents3.2.2. Tiempo local oficial y hora solar verdaderaspa
dc.description.tableofcontents3.2.3. Determinación de la posición aparente del Solspa
dc.description.tableofcontents3.2.4. Irradiancia incidente sobre plano horizontalspa
dc.description.tableofcontents3.2.4.1. Irradiancia global horizontalspa
dc.description.tableofcontents3.2.4.2. Irradiancia normal en plano horizontalspa
dc.description.tableofcontents3.2.4.3. Irradiancia difusa horizontalspa
dc.description.tableofcontents3.2.5. Irradiancia sobre un plano generador con inclinación y orientación arbitrariaspa
dc.description.tableofcontents3.2.5.1. Irradiación de haz incidente en plano inclinadospa
dc.description.tableofcontents3.2.5.2. Irradiación difusa incidente en plano inclinadospa
dc.description.tableofcontents3.2.5.3. Irradiación incidente en plano inclinado reflejada en el suelospa
dc.description.tableofcontents3.3. Técnicas de seguimiento solarspa
dc.description.tableofcontents3.3.1. Sistema de seguimiento de doble eje Altazimutalspa
dc.description.tableofcontents3.3.2. Sistema de seguimiento de único ejespa
dc.description.tableofcontents3.3.2.1. Seguidor acimutalspa
dc.description.tableofcontents3.3.2.2. Seguidor con eje de rotación horizontal alineado con la dirección Norte-Sur y plano generador paralelo al eje de girospa
dc.description.tableofcontents3.3.2.3. Seguidor con eje de rotación horizontal alineado con la dirección Este-Oeste y plano generador paralelo al eje de girospa
dc.description.tableofcontents3.3.3. Sistemas estáticosspa
dc.description.tableofcontents3.3.3.1. Sistema inclinadospa
dc.description.tableofcontents3.3.3.2. Sistema estático horizontalspa
dc.description.tableofcontents3.4. Celdas solaresspa
dc.description.tableofcontents3.4.1 Celdas solares tipo homojunturaspa
dc.description.tableofcontents3.4.2. Características de una celda solarspa
dc.description.tableofcontents3.5. Sistemas fotovoltaicos (SFV)spa
dc.description.tableofcontents3.6. Energía generada por un panel solarspa
dc.description.tableofcontents4. Metodologíaspa
dc.description.tableofcontents4.1. Determinación de la posición aparente del Solspa
dc.description.tableofcontents4.2. Estimación de las componentes directa y difusa de la irradiancia solar global sobre una superficie horizontalspa
dc.description.tableofcontents4.3. Estimación de las componentes directa, difusa y reflejada de la irradiancia solar global sobre una superficie inclinadaspa
dc.description.tableofcontents4.4. Estimación de las componentes directa, difusa y reflejada de la irradiancia solar sobre un sistema fotovoltaico bajo diferentes técnicas de seguimiento solarspa
dc.description.tableofcontents4.5. Estimación de la potencia DC de salida del módulo fotovoltaico bajo las diferentes técnicas modeladasspa
dc.description.tableofcontents5. Resultados y análisisspa
dc.description.tableofcontents5.1 Energía disponible sobre el plano generador fotovoltaico y energía generada por el mismo para sistemas estáticos y sistemas dotados con seguimiento solarspa
dc.description.tableofcontents5.1.1. Plano generador estático horizontalspa
dc.description.tableofcontents5.1.2. Plano generador estático inclinado y orienta hacia el surspa
dc.description.tableofcontents5.1.3. Plano generador dotado con seguimiento solar con eje de rotación horizontal y paralelo a la dirección Este-Oestespa
dc.description.tableofcontents5.1.4. Plano generador dotado con seguimiento solar con eje de rotación horizontal y paralelo a la dirección Norte-Surspa
dc.description.tableofcontents5.1.5. Plano generador dotado con seguimiento solar de un eje vertical acimutalspa
dc.description.tableofcontents5.1.6. Plano generador dotado con seguimiento solar de doble eje altazimutalspa
dc.description.tableofcontents6. Conclusionesspa
dc.description.tableofcontents7. Bibliografíaspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/7048
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Básicasspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programFísicaspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2022spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsSimulationeng
dc.subject.keywordsPhotovoltaic systemeng
dc.subject.keywordsSolar paneleng
dc.subject.keywordsSolar Trackereng
dc.subject.keywordsEnergyeng
dc.subject.proposalSimulacionspa
dc.subject.proposalSistema fotovoltaicospa
dc.subject.proposalSeguidor solarspa
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dc.subject.proposalEnergíaspa
dc.titleEstimación del desempeño de un sistema fotovoltaico aislado bajo diferentes técnicas de seguimiento solarspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
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dcterms.references[1] Mikati, M., Santos, M. y Armenta, C. Modelado y Simulación de un Sistema Conjunto de Energía Solar y Eólica para Analizar su Dependencia de la Red Eléctrica, Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 2012.spa
dcterms.references[2] Correa, F C. A., Marulanda, G. A. y Panesso H, A. F. Impacto de la penetración de la energía solar fotovoltaica en sistemas de distribución: estudio bajo supuestos del contexto colombiano. Tecnura, 2016.spa
dcterms.references[3] Rojas, I. M. O., Morales, C. A. C., Acuña, H.,Enrique Castellanos, & Arévalo, C. P. F. Sistema híbrido fotovoltaico (FV) con interacción a la red para zonas rurales de colombia. Revista De Investigación Agraria y Ambiental, 2017.spa
dcterms.references[4] Claudia, C, C. Gloria, S, G. Felipe, B, L, Carvajal Q, S. X., & Neil Guerrero González. Análisis experimental del desempeño de un sistema solar fotovoltaico con inversor centralizado y con microinversore TecnoLogicas, 2020.spa
dcterms.references[5] Perpiñán, O. Energía solar fotovoltaica. 2018. https://github.com/oscarperpinan/esf.spa
dcterms.references[6] IDEAM – UPME, 2015. Atlas de Radiación de Colombia.spa
dcterms.references[7] ITC. Instituto Tecnológico de Canarias, 2008. Energías renovables y eficiencia energética.spa
dcterms.references[8] IDEAM – UPME, 2017. Atlas de Radiación solar, ultravioleta y ozono de Colombia. http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasRadiacion.html.spa
dcterms.references[9] Sproul, A.B. 2007. Derivation of the solar geometric relationships using vector analysis. Renewable Energy 32 (2007) 1187–1205.spa
dcterms.references[10] Cooper, P.I. 1969. “The Absorption of Solar Radiation in Solar Stills”. Solar Energy 12.spa
dcterms.references[11] Spencer, J.W. 1971. “Fourier Series Representation of the Position of the Sun”. 2, 162-172.spa
dcterms.references[12] Strous, L. 2011. Position of the Sun. URL:http://aa.quae.nl/en/reken/zonpositie.htmlspa
dcterms.references[13] Michalsky, J.J. 1998, “The Astronomical Almanac’s algorithm for approximate solar position (1950-2050)”. Solar Energy 40.3 (1988), págs. 227 -235. ISSN: 0038-092X. DOI:10.1016/0038-092X (88)90045-X.spa
dcterms.references[14] Gilman, Paul. SAM photovoltaic model technical reference. No. NREL/TP-6A20-64102. National Renewable Energy Lab. (NREL), Golden, CO (United States), 2015.spa
dcterms.references[15] Solar Radiation Monitoring Lab. UO Materials Science Institute. Department of Physics. University of Oregon. http://solardat.uoregon.edu/spa
dcterms.references[16] https://upload.wikimedia.org/spa
dcterms.references[17] Franco, A. 2015. Curso Interactivo de Física en Internet. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/spa
dcterms.references[18] General Solar Position Calculations NOAA Global Monitoring división. https://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/ solcalc /solareqns.PDF.spa
dcterms.references[19] Blanco Muiel, M., Alarcón Padilla, D. C., López Moratalla, T, Lara Coira, M. Computing the solar vector. Solar Energy, v. 70, n. 5, p. 431–441, 2001. ISSN 0038092X.spa
dcterms.references[20] Pitman, C. L., Vant-Hull, L. L. Errors in locating the Sun and their effect on solar intensity predictions. 1978. 701–706 p.spa
dcterms.references[21] Walraven, R. Calculating the position of the sun. Solar Energy, v. 20, n. 5, p.393–397, 1978. ISSN 0038092X. Citado 5 vezes nas páginas 9, 19, 37, 38 e 42.spa
dcterms.references[22] Blanco, M.J., Milidonis, K., Bonanos, A.M. Updating the PSA sun position algorithm. Solar Energy. 339 – 341. 2020.spa
dcterms.references[23] Grena, R. Five new algorithms for the computation of sun position from 2010 to 2110. Solar Energy, Elsevier Ltd, v. 86, n. 5, p. 1323–1337, 2012. ISSN 0038092X. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.solener.2012.01.024>.spa
dcterms.references[24] Solar Position Algorithm for Solar Radiation Application. Ibrahim Reda and Afshin Andreass. National Renewable Energy Laboratory. NREL. U.S. Department of Energy Laboratory Operated by Midwest Research Institute • Battelle • Bechtel. 2008.spa
dcterms.references[25] Global Horizontal Irradiance Clear Sky Models: Implementation and Analysis. Matthew J. Reno, Clifford W. Hansen, Joshua S. Stein. Sandia National Laboratories. SANDIA REPORT. SAND2012-2389. Unlimited Release. Printed March 2012.spa
dcterms.references[26] I. Reda and A. Andreas, "Solar position algorithm for solar radiation applications," Solar Energy, vol. 76, pp. 577-589, 2004)spa
dcterms.references[27] Ineichen P. and Perez R., "A new airmass independent formulation for the Linke turbidity coefficient," Solar Energy, vol. 73, pp. 151-157, 2002.spa
dcterms.references[28] F. Kasten, "A Simple Parameterization of the Pyrheliometric Formula for Determining the Linke Turbidity Factor," Meteorologische Rundschau, vol. 33, pp. 124-127, 1980spa
dcterms.references[29] F. Linke, "Transmissions-Koeffizient und Trubungsfaktor," Beitr. Phys. fr. Atmos, vol. 10, pp. 91-103, 1922).spa
dcterms.references[30] F. Kasten and A. T. Young, "Revised Optical Air-Mass Tables and Approximation Formula," Applied Optics, vol. 28, pp. 4735-4738, Nov 15 1989.spa
dcterms.references[31] Silva, Martín. Modelado y estudio del impacto de sombras sobre paneles solares fotovoltaicos. Diss. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina, 2020.spa
dcterms.references[32] Liu, B. and Jordan, R., (1963). “A Rational Procedure for Predicting The Long-term Average Performance of Flat-plate. Solar-energy Collectors." Solar Energy (7:2); pp. 53-74.spa
dcterms.references[33] Perez, R., Stewart, R., Seals, R., Guertin, T. (1988) “The Development and Verification of the Perez Diffuse Radiation Model." SAN88-7030. Albuquerque, NM: Sandia National Laboratories. Accessed February 20, 2014: http://prod.sandia.gov/techlib/access-control.cgi/1988/887030.pdfspa
dcterms.references[34] Pérez, R., Ineichen, P., Seals, R., Michalsky, J., Stewart, R. (1990) “Modeling Daylight Availability and Irradiance. Components from Direct and Global Irradiance." Solar Energy (44:5); pp. 271-289.spa
dcterms.references[35] SAM Photovoltaic Model Technical Reference. P. Gilman. National Renewable Energy Laboratory. NREL. U.S. Department of Energy. Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. Operated by the Alliance for Sustainable Energy, LLC. Laboratory (NREL) at www.nrel.gov/publicationsspa
dcterms.references[36] Chero Nunura, José Alberto, and Adler Tesén Soto. "Implementación de un servomecanismo de posición a un panel solar utilizando lógica difusa para aumentar la eficiencia en la captación de energía solar." (2021).spa
dcterms.references[37] Zyrianov, Fedor. "Diseño e implementación del sistema de control de un seguidor solar." (2017).spa
dcterms.references[38]. Machado, N. et al. Seguidor Solar, optimizando el aprovechamiento de la energía solar. Ingeniería Energética. Vol.36 no.2, p.190-199, versión On-line ISSN 1815-5901. 2015.spa
dcterms.references[39] https://pvpmc.sandia.gov/applications/pv_lib-toolbox/spa
dcterms.references[40]. Herrera, O, et al. “Medida y simulación teórica de la característica I-V de una Celda solar”, Revista colombiana de física, vol. 33, No. 2. 2001.spa
dcterms.references[41]. Aguas, F., Narváez, J. y Oviedo, J. 2008. Prototipo de planta solar autónoma para uso rural: instalación, prueba y análisis del desempeño. Informe Final. Proyecto de Investigación FCB 02-08. Universidad de Córdoba.spa
dcterms.references[42]. (J. A. Kratochvil, W. E. Boyson, and D. L. King, “Photovoltaic array performance model.” [Online]. Available: http://www.osti.gov/servlets/purl/919131-sca5ep/spa
dcterms.references[43] J. W. Spencer, "Fourier series representation of the sun," Search, vol. 2, p. 172, 1971).spa
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