Implementación de Prototipo para Adquisición y Almacenamiento de Parámetros Eléctricos de Paneles Solares.

Abstract

En este trabajo de grado, se desarrolló un módulo de adquisición de datos para determinar el rendimiento de módulos fotovoltaicos de diferentes fabricantes en tiempo real. Se utilizó una red de sensores, cuya plataforma de adquisición de datos es en LabVIEW ® junto con un controlador NIDAQ-6008 de la National Instrument, para la medición de temperatura y la correspondiente medida de voltaje (V), potencia (W) y Corriente eléctrica (I), teniendo en cuenta la orientación e inclinación relativa del módulo respecto al sol. Dado que hay diferentes fabricantes, y el desempeño de cada panel solar (el cual fue escogido por ser el de uso más frecuente, debido a su bajo precio) rendi está directamente relacionado con las condiciones medioambientales de la zona en que es instalado, las características eléctricas de desempeño de cada panel varían según la región en que se ubique y mantiene una relación directa con el fabricante. Debido a lo anterior, en este trabajo de grado se propone un sistema de medición que permita la caracterización eléctrica de paneles solares en tiempo real, teniendo en cuenta características meteorológicas del ambiente, como la temperatura y radiación solar, de tal forma, que se pueda obtener información real del desempeño de dicho sitio. Con la finalidad de lograr modificar el prototipo de caracterización de módulos fotovoltaicos solares ya construido para la Facultad de Ingeniería Electrónica (que se encuentra en el laboratorio de control digital) , se buscará intervenir el prototipo actual de caracterización para con tecnología de ámbito industrial LabVIEW ® y NI para la 13 operación de sensores de corriente, voltaje y temperatura, esto con la intención de crear un prototipo portátil de menor tamaño; y, posteriormente, analizar la base de datos obtenida y comparar los valores de temperatura con valores de la estación de IDEAM más cercana, debido a que es necesario ampliar información respecto al tema de interés, promediando, a la vez, los datos de la región, y posteriormente, comparar valores de radiación, potencia y eficiencia con los reportados por los fabricantes y los tomados en la práctica de los módulos fotovoltaicos. Este prototipo se usó para determinar las características eléctricas de diferentes fabricantes de paneles solares bajo las condiciones medioambientales de la ciudad de Montería, de tal forma que se pudiera establecer qué módulos presentan una mayor eficiencia.

In this degree work, a data acquisition platform (Ni-usb-6008 DAQ Controller) will be developed; to determine the performance of photovoltaic modules from different manufacturers in real time. A network of sensors will be used, whose data acquisition platform will be in “LabVIEW®” and National Instrument (NI) cards, for the measurement of temperature and humidity, and the corresponding measurement of voltage (V), power (W) and Electric current (I) considering the relative orientation of the module with respect to the sun. This prototype device will be used to determine the electrical characteristics of different manufacturers of solar panels at least two under the environmental conditions in Monteria, in such a way that it can establish which modules have the highest efficiency. Net world energy consumption will go from 13.3 trillion kilowatt hours in 2001 to 23 trillion in 2025. This 73% increase in energy consumption contrasts with a predicted growth of the world economy of 54% in the same period. (Breceda M, 2007) That is why high energy consumption will bring with it what is known as "alternative energy", which consists of different ways of permeating the exponential growth of environmental problems related to energy sources, and giving way to production of sustainable energy. Since there are different manufacturers, and the performance of each solar panel is directly related to the environmental conditions of the area in which it is installed, the electrical performance characteristics of each panel deviate as reported in the data sheet (datasheet) by the manufacturer. That is why, in this degree project, a 15 measurement system is proposed that allows the electrical characterization of solar panels in real time, considering meteorological characteristics of the environment, such as temperature and solar radiation; in such a way that real information on the performance of said site can be obtained. In order to modify the existing prototype of characterization of solar photovoltaic modules, already built for the Faculty of Electronic Engineering, the current prototype of characterization will be intervened with LabVIEW® and NI industrial technology for the operation of current sensors , voltage and temperature; to subsequently analyze the database obtained and compare the temperature values with the values of the closest IDEAM station and, with this, compare radiation, power and efficiency values with those theoretically estimated, and those reported by the manufacturers of photovoltaic modules.