Diseño de prototipo de sistema solar fotovoltaico optimizando el ángulo de inclinación de los paneles solares

Abstract

Un nuevo Sistema Solar Fotovoltaico (SSFV) fue diseñado optimizando los ángulos de inclinación de paneles solares y siguiendo los criterios establecidos por la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) para aplicaciones en energización rural dispersa en Colombia. Para el diseño del sistema, se realizó un estudio a través de diferentes etapas. Inicialmente se realizó la selección de una Zona No Interconectada al Sistema de Interconexión Nacional (SIN); posteriormente, una vez seleccionado el lugar de aplicación del sistema se realizó la ingeniería de detalle del SSFV contemplando topologías de los SSFV, dimensionamiento de dispositivos, optimización del ángulo de inclinación, patrones de irradiación y brillo solar. Finalmente, se procedió con el proceso de implementación y verificación del desempeño del prototipo de SSFV, mediante pruebas de operación en sitio;durante las pruebas, se presentó un consumo excesivo de energía durante los primeros tres días, superando en un 8%, 36% y 42%, el consumo para el cual fue diseñado y evidenciando así la necesidad de hacer énfasis en la concientización de los usuarios en el uso racional de la energía, lo cual es importante debido a que en este tipo de sistemas la energía es limitada.

Abstract. A novel Solar PhotoVoltaic System (SPVS) was designed optimizing the slope angles of solar panels and following the criteria established by the Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) for rural energy application in Colombia. For the design of the novel system, was carried out a study by stages. First, was realized the selection of a non-interconnected zone to the National Interconnection System (NIS). Subsequently, once the system application place is selected, was realized the detailed engineering of SPVS considering the topology, sizing of the equipments, optimizing of slope angle, irradiation patrons and sunshine solar. Finally, proceeded with the implementation and checking process of SPVS prototype behavior through of in-site testing. In the experimentation process, an energy excessive consumption can be observed during of the first three days, beyond to 8%, 36% and 42% of the consumption which the prototype was designed, thus emphasizing the necessity of increasing awareness of the users about rational use of energy, which is important due to this kind of systems have limited energy