Análisis de Rendimiento y Funcionamiento de Paneles Solares Fotovoltaicos
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Análisis de Rendimiento de Paneles Solares Fotovoltaicos
Cálculo del Rendimiento
El rendimiento de un panel solar se calcula mediante la siguiente fórmula:
n = rendimiento = (Pmp / A * Isol(w/m2)) * 100
Donde:
- Pmp es la potencia máxima del panel en vatios (W)
- A es el área del panel en metros cuadrados (m2)
- Isol es la irradiancia solar en vatios por metro cuadrado (W/m2)
Análisis de Curvas de Potencia y Corriente
Las curvas de potencia y corriente de un panel solar muestran la relación entre la tensión, la corriente y la potencia generada bajo diferentes condiciones de irradiancia y temperatura.
pp = pmp y 0 y/100 AT = Tpanel - temp linea azul arriba
Las imágenes a continuación muestran las curvas de potencia y corriente para dos paneles solares en paralelo:
serie 1 y 3 paralelo 1 y 3
Cálculo de Voltaje e Intensidad del Módulo
El voltaje del módulo (Vmod) se calcula dividiendo el voltaje de la batería (Vbat) entre el número de módulos (nºmod):
Vmod = Vbat / nºmod = 55 / 5 = 11V
La intensidad del módulo (Imod) se mide en amperios (A).
Cálculo de Potencia del Sistema
La potencia del sistema (PSsistema) se calcula multiplicando el número de módulos, el voltaje del módulo y la intensidad del módulo:
PSsistema = nºmod * Vmod * Imod = 5 * 11 * 2n4 = (w)
Consideraciones sobre la Potencia del Módulo
El voltaje del módulo también se puede calcular considerando la caída de tensión (Vd):
Vmod = (Vbat + Vd) / nºmods
La potencia del segundo módulo (PSmod2) se calcula multiplicando el voltaje del segundo módulo (Vmod2) por la intensidad del módulo (Imod).
La pérdida de potencia en el primer módulo (PDmod1) se debe a la diferencia de corriente entre el segundo módulo y la corriente sobrante del primer módulo.
Preguntas Frecuentes sobre Baterías
¿Qué sucede si una batería sufre una descarga profunda?
Si una batería sufre una descarga profunda que dura mucho tiempo, ésta puede llegar a estropearse.
¿Es positiva una leve sobrecarga de la batería?
Una leve sobrecarga de la batería es positiva, pues produce el efecto de gaseo debido a la electrólisis del agua, lo que ayuda a eliminar las burbujas de gas que se forman en las placas.
¿Quién es responsable de la sobrecarga de la batería?
En caso de sobrecarga de la batería, el regulador es el responsable de controlar la corriente y evitar daños.
Factores que Afectan el Rendimiento del Panel Solar
El rendimiento de un panel solar puede verse afectado por varios factores, entre ellos:
- Fotones incidentes con energía insuficiente o excesiva
- Temperatura del módulo
- Irradiancia solar
Este rendimiento tan bajo es debido, entre otros factores, a que una parte de los fotones incidentes no tienen suficiente energía, por lo que se pierden, y otros tienen una energía mayor, por lo que se pierde ese exceso.
Potencia Máxima del Módulo
El módulo puede suministrar una potencia máxima en condiciones estándar de medida de 190 W.
Voltaje en Circuito Abierto
Para una irradiancia de 1000 W/m² y una temperatura del módulo de -5°C, la tensión en circuito abierto del módulo es de 48,5V.
Corriente de Cortocircuito
Para una irradiancia de 500 W/m² y una temperatura del módulo de 25°C la corriente de cortocircuito del módulo es aproximadamente de 2,9 A.
Diferencia entre Suministrar y Disipar Potencia
Un dispositivo suministra potencia cuando está en funcionamiento y generando energía. Disipa potencia cuando no está en funcionamiento pero le atraviesa una corriente, lo que genera calor como resultado de la resistencia interna.