Resumen:
En la presente investigación se encontró la orientación óptima para captar la máxima energía eléctrica, de esta manera sacar el mayor provecho de este recurso energético limpio y natural en un panel solar fotovoltaico monocristalino de silicio a 10 vatios y 12 VDC. Para ello se diseñó e implementó un prototipo cuya función es monitorear de forma inalámbrica parámetros como la corriente, voltaje y potencia. Además, este prototipo consta de sensores, microcontrolador, transmisor, receptor y una carga variable resistiva electrónica; esta carga ayudó a encontrar las curvas P-V, I-V y puntos de máxima potencia para diferentes condiciones de orientación del panel solar fotovoltaico monocristalino de diez vatios. La visualización y almacenamiento de datos se realizó por medio de un LCD y a través del software libre Tera Term en el computador, este software realizó la tarea similar a un datalogger. Por último, se dispone del software Matlab para realizar los cálculos, análisis estadísticos y gráficas en el dominio del tiempo. Todos estos puntos y análisis son necesarios para que los paneles se encuentren orientados de forma correcta y proporcionen la máxima potencia posible. Como resultado se encontró que la orientación para que el panel solar trabaje de forma eficiente en la ciudad de Quito es de 0 grados de azimut es decir apuntar hacia el Norte geográfico y con una inclinación de 15 grados con respecto a la horizontal. En estas condiciones se logró captar en aproximadamente un 75% de energía fotovoltaica en un día soleado y condiciones estáticas en comparación con un seguidor solar motorizado.
Palabras-clave: Fotovoltaica; energía; orientación; panel solar; máxima potencia; radiación.
Descripción:
In the present investigation the optimal orientation was found to capture the maximum electrical energy, in this way to get the most out of this clean and natural energy resource in a monocrystalline silicon photovoltaic solar panel at 10 watts and 12 VDC. For this, a prototype was designed and implemented whose function is to wirelessly monitor parameters such as current, voltage and power. In addition, this prototype consists of sensors, microcontroller, transmitter, receiver and an electronic resistive variable load; this load helped to find the P-V, I-V curves and points of maximum power for different orientation conditions of the ten watt monocrystalline photovoltaic solar panel. The visualization and storage of data was carried out by means of an LCD and through the free Tera Term software on the computer, this software performed the task similar to a datalogger. Finally, Matlab software is available to perform calculations, statistical and graphical analyzes in the time domain. All these points and analysis are necessary so that the panels are oriented correctly and provide the maximum possible power. As a result, it was found that the orientation for the solar panel to work efficiently in the city of Quito is 0 degrees of azimuth, that is, to point towards the geographical North and with an inclination of 15 degrees with respect to the horizontal. Under these conditions it was possible to capture approximately 75% of photovoltaic energy under static conditions compared to a motorized solar tracker.
Keywords: Photovoltaic; energy; orientation; solar panel; maximum power; radiation.
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