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ESCUELA SUPERIOR POLIT

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ESCUELA SUPERIOR POLIT CNICA DEL LITORAL Facultad de Ingenier a en Electricidad y Computaci n Simulaci n usando Labview de la radiaci n incidente sobre ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: ESCUELA SUPERIOR POLIT


1
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL
LITORAL Facultad de Ingeniería en Electricidad y
Computación Simulación usando Labview de la
radiación incidente sobre superficies bajo
diferentes condiciones aplicando un modelo de
irradiancia solar basado en transmitancias
INFORME DE MATERIA DE GRADUACION Previa a la
obtención del Título de INGENIERO EN
ELECTRICIDAD ESPECIALIZACION EN ELECTRONICA
Y AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Presentada
por BORIS LENIN CHIRIBOGA ERAZO NELSON JAVIER
MONDRAGON CORTEZ GUAYAQUIL ECUADOR AÑO 2011
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Previo a eleccion de Modelos de radiacion
  • Fuente Luminosa (Sol)
  • Caracteristicas
  • Comportamiento y Variables de interes
  • Movimientos de la Tierra
  • Caracteristicas de la Fuente receptora

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El sol
  • Estrella del Sistema Planetario en el que se
    encuentra la Tierra
  • Principal Fuente de Energia de la Vida
  • 332 veces mayor cantidad de Masa que la Tierra y
    una Temperatura de 6000 º C.

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Latitud y Longitud
5
Movimientos de la tierra
6
Declinación
7
Variables de Interes del Sol
  • Elevación solar a
  • Acimut solar ?
  • Angulo cenital o Distancia cenital Oz

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Coordenadas solares
9
Coordenadas de Superficie Receptora
Ángulo de inclinación (S)
Ángulo de acimut (O)
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Irradiancia e irradiación
  • Irradiancia Es la potencia o radiación
    incidente por unidad de superficie. Indica la
    intensidad de la radiación solar. Se mide en
    vatios por metro cuadrado (W/m2).
  • Irradiación Es la integración o suma de las
    irradiancias en un periodo de tiempo determinado,
    mide la cantidad de energía solar recibida
    durante un intervalo de tiempo. Se mide en julios
    por metro cuadrado por un periodo de tiempo (J/m2
    por hora, día, semana, mes, año, etc., según el
    caso).

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Radiación extraterrestre
  • Ioconstante solar1367 W/m2

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(No Transcript)
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Componentes de la radiación solar
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Transmitancia
  • Porción de energía que atraviesa un cuerpo en
    cierta cantidad de tiempo.
  • Ventaja de modelos de transmitancia sencillez
  • Desventaja Sensibilidad a nubosidad

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Modelos utilizados
Inclinación de la Superficie Componente Modelo Elegido
Superficie Horizontal  Radiación Directa   Modelo de Hottel 
Superficie Horizontal    Radiación Difusa  Modelo de Liu Jordan
Superficie Inclinada Radiación Directa  Factor geométrico
Superficie Inclinada Radiación Difusa Modelo de Reindl et al
Superficie Inclinada Radiación Reflejada Convención generalizada
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Modelo de día claro de Hottel
Tipo de clima r0 r1 rk
Tropical 0,95 0,98 1,02
Verano (latitudes medias) 0,97 0,99 1,02
Invierno (latitudes medias) 1,03 1,01 1,00
Verano subártico 0,99 0,99 1,01
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  • Una vez hallado el valor de la transmitancia
    atmosférica para la radiación directa el valor de
    la irradiancia está dado por

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Modelo de Liu Jordan
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Irradiación en superficies inclinadas
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Factor Geométrico
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Salida y puesta del sol en superficies inclinadas
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Componente reflejada
Si no se conoce el valor del albedo es una
práctica común utilizar el valor de 0.2
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Componente difusa Modelo de Reindl et al
  • Modelo anisotrópico.
  • Se complementa perfectamente con los modelos de
    transmitancias
  • Se cita constantemente en la literatura como uno
    de los más exactos

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Pérdidas por sombras
25
Generación de las rectas para definir el contorno
del obstáculo
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Existe sombra?
Calcular acimut solar
NO
No hay sombra
SI
SI
NO
SOMBRA!!
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Qué es LabVIEW?
  • Software para medición y control industrial
  • Extremadamente potente se utiliza para controlar
    el LHC, el acelerador de partículas más grande
    construido hasta el momento.
  • Muy sencillo, su entorno de programación es
    gráfico por medio de diagramas de bloque.
  • Permite la programación modular.

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Diseño en LabVIEW de una mejora para un panel
solar
  • Requisitos
  • Economía
  • Facilidad de instalación
  • Facilidad de manipulación
  • Lugar de estudio
  • Sitio El Maicito, El Carmen, Manabí
  • Latitud -0.226417
  • Altura 193 msnm

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(No Transcript)
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Comparación de resultados
FECHA A(kM) S(º) O(º) Irradiancia (Kwh) Geosol (Kwh) Var
ENE01 -10 0 0 0 7.19948 7.59444 5.5
FEB07 0 1 30 180 5.06905 5.4167 6.8
ABR26 35 0.5 20 0 7.54167 7.9056 4.8
JUL24 60 0.8 50 45 7.4083 7.5305 1.6
NOV20 -20 0.3 45 180 5.08786 5.522 8.5
  • Explicación de las variaciones
  • Modelo de componente difusa utilizado
  • Suma de energía en intervalos en lugar de
    integración
  • Aproximación de Rb

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Conclusiones
  • Modelos basados en transmitancias son sencillos y
    precisos.
  • Su desventaja es que no toman en cuenta la
    nubosidad.
  • El modelo de día claro de Hottel es de los más
    sencillos, permitiendo familiarización de
    conceptos y evitando la introducción de variables
    de difícil medición.
  • Las discrepancias se presentan en la componente
    difusa modelo de Reindl et al es de los más
    precisos y se adapta muy bien a las
    transmitancias

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  • Labview es un software muy potente y sobre todo
    modular se pueden incorporar muchas mejoras y
    opciones al programa realizado.
  • Los seguidores acimutales presentan ganancia
    significativa en latitudes medias por intuición
    en nuestro país debería utilizarse el seguidor
    horizontal.
  • Los paneles solares fijos en nuestro país pueden
    incrementar su rendimiento cambiando únicamente
    su orientación dos veces al año.

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Recomendaciones
  • Profundizar la investigación en energía solar
    debido a nuestra ubicación privilegiada.
  • Estudio de distintos seguidores para determinar
    el adecuado para nuestro país.
  • Verificar la información proveniente de internet.
  • Incentivar la investigación de energía solar en
    nuestra facultad.

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Muchas gracias por su atención
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