DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECNICA

ENERGAS RENOVABLES

TEMA: Clculo de la Irradiancia por el Mtodo de la Corriente

Jos Carlos Prez I.Mario Gualavis G.

Sangolqu 19, 06, 2015

1. Objetivos

Mediante el mtodo de las corrientes calcular la irradiancia que incidir sobre la superficie del Panel Fotovoltaico Comparar la irradiancia calculada con la obtenida mediante un pirmetro

2. Marco TericoEsta metodologa se fundamenta en el hecho de que los paneles fotovoltaicos se encuentran diseados a partir de ciertos parmetros como la irradiancia media cuyo valor es de 1000 w/m^2.De esta manera tenemos la ecuacin:

Con ella podemos obtener el valor de la irradiancia momentnea, que variar de acuerdo a como lo haga la corriente de operacin, demostrando su particular y estrecha relacin.Es un mtodo de no tanta precisin pero que puede ser til el momento de no tener otros equipos ms especializados como por ejemplo un pirmetro.

3. Procedimiento

El procedimiento seguido en el mtodo tiene los siguientes pasos Primeramente se conecta una carga al panel fotovoltaico, la cual en este caso ser la bomba de agua presente en el laboratorio de Termodinmica. Se realizan mediciones de la corriente (en serie con el circuito) y de voltaje (en paralelo al circuito) con las que el equipo opera. Se toman medidas de la irradiancia con el pirmetro y tambin se toman datos de la temperatura ambiente y humedad relativa del entorno de trabajo del panel.

4. Clculos a Realizar

Para este caso cabe mencionar que la corriente de operacin es del orden de los 3 Amperios con lo cual obtendramos:

5. Datos Obtenidos

HORAT(C)Humedad RelativaIrradiancia (W/m^2)Corriente (A)Voltaje (V)Irradiancia Calculada

10:1522,1442900,917,4303,3333333

10:2021433101,049,7346,6666667

10:2521,5443301,0412346,6666667

10:3022,3433500,9614,3320

10:3522422000,7110,8236,6666667

10:4022,3443001,0111,2336,6666667

10:4522,5433751,0411,75346,6666667

10:5022,4433951,2714,7423,3333333

10:5523,2424001,2314,3410

11:0023413911,2714,4423,3333333

11:0523,1423951,2614,2420

11:1023423971,2614,38420

11:1524434201,2714,2423,3333333

11:2024,1434221,2814,6426,6666667

11:2525394001,2314,3410

11:3027,9385301,4614,2486,6666667

11:3529355471,5614,2520

11:4031,2295431,5314,06510

11:4528355581,6313,78543,3333333

11:5026,9345671,6813,92560

11:5527,8335571,6113,78536,6666667

12:0030,5295531,5912,62530

12:0530275681,5814,01526,6666667

12:1030276331,7512,6583,3333333

12:1530,2295221,4312,2476,6666667

12:2026294001,2314,3410

12:2527284551,4414,7480

12:3026,4292400,898,9296,6666667

12:3526,8283001,0111,2336,6666667

12:4027282200,788,9260

Tabla N.1: Datos obtenidos de las variables necesarias para el clculo

6. Grficas Obtenidas

Temperatura-Hora

Humedad Relativa-Hora

Irradiancia Medida con el Pirmetro-Hora

Corriente en el circuito-Hora

Irradiancia Calculada-Hora

Voltaje vs Corriente

No se logra obtener una grfica muy clara pero en la mayora de los valores se puede ver que el patrn formado se asemeja a la curva de comportamiento en operacin de un panel normal.

Temperatura ambiente vs corriente

Se puede ver que mientras la temperatura ambiente aumenta tambin lo hace la corriente.

Se observa el mismo comportamiento que en la anterior grfica, en este caso la temperatura de trabajo se regir por:

7. Anlisis

Para poder realizar un correcto anlisis ser necesario colocar en un mismo grfico tanto la irradiancia calculada como la medida con el pirmetro, de esta manera tenemos:

Por lo que podemos apreciar que el mtodo realizado obtiene datos bastante aproximados a los reales (u obtenidos con el respectivo instrumento).Procediendo a calcular el error tenemos que:

-El Promedio de Irradiancias Medidas es 418,93 W/m^2-El Promedio de Irradiancias Calculadas es 421,667 W/m^2

Obteniendo un error aproximado al 1 %. Lo cual es muy preciso en general.Sin embargo al analizar a cada valor individualmente tenemos un error mayor que viene tabulado en la siguiente tabla con respecto a la hora indicada:

HORAerror

10:154,59770115

10:2011,827957

10:255,05050505

10:308,57142857

10:3518,3333333

10:4012,2222222

10:457,55555556

10:507,17299578

10:552,5

11:008,26939471

11:056,32911392

11:105,79345088

11:150,79365079

11:201,10584518

11:252,5

11:308,17610063

11:354,93601463

11:406,07734807

11:452,62843489

11:501,2345679

11:553,65050868

12:004,15913201

12:057,27699531

12:107,84623486

12:158,68454662

12:202,5

12:255,49450549

12:3023,6111111

12:3512,2222222

12:4018,1818182

Tabla N.2: Errores entre los valores de irradiancia obtenidos por cada hora

8. Conclusiones El mtodo utilizado puede ser viable para la obtencin del valor de la irradiancia y tiene en general un error bajo. Este mtodo tiene complicaciones como por ejemplo la variabilidad de la irradiancia en un da nublado como en el cual fueron realizadas las mediciones para este informe. El error individual obtenido puede llegar hasta al orden del 18% pero en datos aislados, pues en la mayora de ellos el error no sobrepasa el 5%.

9. Recomendaciones El momento de realizar la toma de datos sera importante que quien lo haga trate de evitar momentos en los que podran existir variaciones excesivas causadas por sombras generadas espontneamente por nubes u otros.

10. Bibliografa Informacin obtenida en clases de Energas Renovables, Ing. Jos Guasumba. CARACTERIZACIN DE MDULOS FOTOVOLTAICOS CON DISPOSITIVO PORTTIL, Julio Fernndez, Universidad Carlos III de Madrid.