Curva característica panel fotovoltaico

Taller N° 1

Determinación de la curva característica de un panel FV

Lunes, 3 de agosto 2018

Índice

Índice 2

Resumen 3

Objetivos 3

Objetivo general 3

Objetivos específicos: 3

Metodología 3

Equipos e instrumentos a utilizar 4

Instrumentos 4

Equipos de protección personal 4

Glosario y nomenclaturas 5

Introducción 6

Desarrollo 7

Procedimiento 7

Características elementos utilizados 7

Dibujo esquemático 8

Tablas de datos 8

Análisis 10

Conclusión 12

Bibliografía (referencias) 13

Resumen

Este fue una experiencia realizada en el laboratorio de energías renovables, por estudiantes de Técnico en energías renovables. La experiencia realizada era observar el comportamiento de los parámetros de un panel fotovoltaico en función de la temperatura, simulada con condiciones ambientales normales, y otra condición simulada con un calefactor

de hogar, obteniendo resultados y curvas características.

Objetivos

Objetivo general

Crear la curva característica FV de un panel FV.

Objetivos específicos:

● Conocer y manipular instrumentos de medición de variables de radiación, temperatura, corriente y voltaje.

● Determinar un lugar factible para ubicar los instrumentos considerando las características del terreno, sombras y objetos que bloqueen una eficiente medición.

● Montar el panel FV perpendicularmente a los rayos del sol y conectarlo a la resistencia variable multitester.

● Registrar datos.

Metodología

1.- Conocer instrumentos.

a. Reconocer los distintos sensores (intensidad de radiación solar y termocuplas). 2.- Conexión del multitester y sensores.

a. Conectar el multitester al panel FV y tablero de resistencia variable.

b. Conectar la termocupla al panel FV.

c. Conectar el multitester al piranómetro.

3.- Medir las variables de radiación, temperatura, corriente y voltaje variando la carga mediante el talero de resistencia.

4.- Registrar datos.

5.- Instalar un calefactor eléctrico por debajo del panel FV y realizar los pasos 2,3 y 4.

Equipos e instrumentos a utilizar

Instrumentos

● Panel FV

● Piranómetro

● Termocupla

● Tablero de resistencia variable

● Multitester para V y I

● Téster para temperatura

Equipos de protección personal

● Zapatos de seguridad.

● Lentes de sol.

● Casco (hay en el laboratorio).

● Sombrero.

Glosario y nomenclaturas

● Amperio (A): Unidad de intensidad de corriente.

● Intensidad de corriente: Es la cantidad de electricidad o carga eléctrica que circula por un circuito en la unidad de tiempo (t). Se denomina por la letra I y su unidad de medida es el amperio.

● Voltaje: Cantidad de voltios que actúan en un sistema eléctrico. También puede definirse como tensión o potencial eléctrico, unidad de medida el volt (V).

● Volt o voltio (V): Unidad derivada del sistema internacional para el potencial eléctrico.

● Irradiancia: Es una magnitud representada por el cociente entre la potencia (la energía por unidad de tiempo) y el área que recibe la radiación. En palabras simples la irradiancia nos permite conocer cuánta energía incide sobre un área en un tiempo determinado. Irradiancia=P/A

Donde: P= potencia medida en Watts (W) y A= área en metros cuadrados (m2).

● Célula solar: Dispositivo capaz de convertir la energía proveniente de la radiación solar en energía eléctrica.

● Resistencia: Es la oposición al flujo de electrones, cuando estos se mueven por medio de un conductor.

● Panel fotovoltaico: También conocido como captador solar o modulo fotovoltaico. Están formados por un conjunto de células fotovoltaicas y su función es captar la energía radiante del sol y transformarla en energía eléctrica.

● Termómetro infrarrojo: Es un medidor de temperatura de una porción de superficie de un objeto a partir de la emisión de luz del tipo cuerpo negro que produce.

● Piranómetro: Instrumento meteorológico usado para medir la radiación solar sobre una superficie plana.

● Watt:Unidad derivada del sistema internacional para la potencia.

● Watt/ metro cuadrado: Unidad de medida de la irradiancia en el sistema internacional de unidades, W/m2.

● Curva característica V-I: : La curva I-V de una célula fotovoltaica representa pares de valores de tensión e intensidad en los que puede encontrarse funcionando la célula.

● Tensión de circuito abierto (Voc): Es el máximo valor de tensión en extremos de la célula y se da cuando esta no está conectada a ninguna carga.

● Corriente de cortocircuito (Isc): Definido como el máximo valor de corriente que circula por una célula fotovoltaica y se da cuando la célula está en cortocircuito.

● Punto de máxima potencia (PM): Es el producto del valor de tensión máxima (VM) e intensidad máxima (IM) para los que la potencia entregada a una carga es máxima.

● Eficiencia de conversión energética o rendimiento: Se define como el cociente entre la máxima potencia eléctrica que se puede entregar a la carga (PM) y la irradiancia incidente (PL) sobre la célula que es el producto de la irradiancia incidente G por el área de la célula.

Introducción

En una instalación solar fotovoltaica una de las partes más importantes es el panel, donde su función es captar la energía radiante proveniente del sol y transformarla en energía eléctrica. Un panel está compuesto por un número variable de células solares conectadas eléctricamente en serie, del número de estas depende el voltaje de salida.

Existen variados tipos de células fotovoltaicas diferenciadas por el tipo de material y pureza de éste, dependiendo del fabricante las características que aborde y el fin que contemple, un ejemplo de estas son: las Policristalinas y monocristalinas.

En rasgos más específicos lo que analizaremos a continuación es el comportamiento eléctrico, medición de variables y cálculo de potencia de una célula fotovoltaica, donde se buscará evaluar y determinar su curva característica.

La curva característica ( V-I) de una célula fotovoltaica representa pares de valores de tensión e intensidad en los que puede encontrarse funcionando la célula, donde encontramos los siguientes

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