Desarrollo e implementación de prototipo electrónico para la caracterización de paneles solares en condiciones de exteriores

RESUMEN: Para evaluar el desempeño de paneles solares en condiciones reales de funcionamiento, se diseñó e implementó un prototipo electrónico que permite obtener la curva V-I a través de la carga de un circuito capacitivo. La adquisición de señales de voltaje y corriente se hizo con la tarjeta de l...

Full description

Autores:
Cano Quintero, Juan Bernardo
Valencia Velásquez, Jaime Alejandro
Jaramillo Isaza, Franklin
Velilla Hernández, Esteban
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/27317
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10495/27317
https://revistas.elpoli.edu.co/index.php/pol/article/view/618
Palabra clave:
Diodos
Diodes
Paneles solares
Curvas V-I (Intensidad voltaje)
Irradiancia espectral
Prototipo en ingeniería
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description RESUMEN: Para evaluar el desempeño de paneles solares en condiciones reales de funcionamiento, se diseñó e implementó un prototipo electrónico que permite obtener la curva V-I a través de la carga de un circuito capacitivo. La adquisición de señales de voltaje y corriente se hizo con la tarjeta de la National Instruments NIDAQ-USB6009, la cual fue controlada a través de un programa desarrollado en LabView, estas señales fueron ajustadas al modelo de un diodo para filtrar el ruido eléctrico. Los resultados del prototipo fueron comparados con los obtenidos por el analizador solar AMPROBE-SOLAR600 in Situ en 3 paneles, dos de 10W con características similares y otro de 55W, encontrándose que en condiciones de irradiancia uniformes, ambos dispositivos presentaron un desempeño similar en cuanto a la curva V-I, tensión de circuito abierto, corriente de corto circuito, entre otras. Sin embargo, el prototipo al emplear menos tiempo en la adquisición, es menos sensible a las variaciones transitorias de irradiancia ocasionadas por las nubes.
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Los resultados del prototipo fueron comparados con los obtenidos por el analizador solar AMPROBE-SOLAR600 in Situ en 3 paneles, dos de 10W con características similares y otro de 55W, encontrándose que en condiciones de irradiancia uniformes, ambos dispositivos presentaron un desempeño similar en cuanto a la curva V-I, tensión de circuito abierto, corriente de corto circuito, entre otras. Sin embargo, el prototipo al emplear menos tiempo en la adquisición, es menos sensible a las variaciones transitorias de irradiancia ocasionadas por las nubes.ABSTRACT: An electronic prototype was developed and implemented with the aim to evaluate solar panel performance on outdoor condition. The prototype obtains the panel IV-curve by charging a capacitive circuit. Voltage and current signal acquisition was achieved using a National Instruments card (NI-DAQ-USB6009), controlled by Labview software. The diode model was used to fit acquired signals in order to reduce electrical noise. The prototype results were validated with AMPROBE SOLAR600 analyzer using tree different panels in situ (two of 10W with similar characteristics and other of 55W). In uniform irradiance conditions, both devices showed similar performance on the IV curve, open circuit voltage and short circuit current measurements. However, the prototype presented shorter acquisition time and lower sensibility at transient irradiance variations caused by cloudsCOL000792710application/pdfspaPolitécnico Colombiano Jaime Isaza CadavidCentro de Investigación Innovación y Desarrollo de Materiales (CIDEMAT)Medellín, Colombiainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARTArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Desarrollo e implementación de prototipo electrónico para la caracterización de paneles solares en condiciones de exterioresDevelopment and implementation of an electronic prototype for solar panel characterization on exterior conditionsDiodosDiodesPaneles solaresCurvas V-I (Intensidad voltaje)Irradiancia espectralPrototipo en ingenieríaRev. Politec.Revista Politécnica41501121CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81051http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/27317/2/license_rdfe2060682c9c70d4d30c83c51448f4eedMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/27317/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALCanoJuan_2015_PrototipoPanelesSolares.pdfCanoJuan_2015_PrototipoPanelesSolares.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf768205http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/27317/1/CanoJuan_2015_PrototipoPanelesSolares.pdf36c0ffd68cdd760ef4185ff3c79f7858MD5110495/27317oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/273172022-04-05 12:25:36.295Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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