Selección, simulación y caracterización de un sistema de energía solar fotovoltaica para alimentación de nodos wi-fi en áreas rurales
En este trabajo se presenta una propuesta metodológica para realizar el dimensionado de un sistema de energía solar fotovoltaico (SESF) aislado específicamente para la alimentación de un nodo de comunicaciones Wi-Fi implementado en áreas rurales. Esta propuesta involucra la utilización de un modelo...
- Autores:
-
Meza Meza, Leonardo
Moreno Diaz, Jorge Diego
- Tipo de recurso:
- http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
- Fecha de publicación:
- 2010
- Institución:
- Universidad Industrial de Santander
- Repositorio:
- Repositorio UIS
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/23384
- Palabra clave:
- Energía solar fotovoltaica
Dimensionado
Modelado y simulación de sistemas solares fotovoltaicos
Consumo y caracterización de un nodo Wi-Fi
Adquisición de datos mediante datalogger
circuitos acondicionadores de señal
sensor de corriente
Photovoltaic solar energy
Sizing
Modeling and simulation of photovoltaic systems
Characterization of a Wi-Fi node
Datalogger data acquisition
signal conditioning circuits
current sensor
- Rights
- License
- Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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Energía solar fotovoltaica Dimensionado Modelado y simulación de sistemas solares fotovoltaicos Consumo y caracterización de un nodo Wi-Fi Adquisición de datos mediante datalogger circuitos acondicionadores de señal sensor de corriente Photovoltaic solar energy Sizing Modeling and simulation of photovoltaic systems Characterization of a Wi-Fi node Datalogger data acquisition signal conditioning circuits current sensor |
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Photovoltaic solar energy Sizing Modeling and simulation of photovoltaic systems Characterization of a Wi-Fi node Datalogger data acquisition signal conditioning circuits current sensor |
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En este trabajo se presenta una propuesta metodológica para realizar el dimensionado de un sistema de energía solar fotovoltaico (SESF) aislado específicamente para la alimentación de un nodo de comunicaciones Wi-Fi implementado en áreas rurales. Esta propuesta involucra la utilización de un modelo que representa el comportamiento del SESF, el cual incluye como entrada la estimación del recurso solar en la zona de ubicación, a partir de lo encontrado en las fuentes de información disponibles. Además, se muestran los resultados de las pruebas de campo hechas con un prototipo de nodo Wi-Fi autónomo, con lo que se validó el desempeño individual de cada uno de los elementos, y posteriormente de todo el SESF alimentando la carga. Esto permitió su caracterización, es decir, la determinación del comportamiento en el tiempo de las principales variables eléctricas: tensión, corriente, potencia y energía. Para realizar las pruebas de campo fue necesario utilizar un sistema de adquisición de datos, integrado principalmente por un datalogger, y la construcción de circuitos acondicionadores de señal, y así monitorear la dinámica energética que ocurre en todo momento dentro del sistema. En la simulación con Orcad Pspice se aprovecharon tanto los resultados de las pruebas y el modelado, como la estimación del recurso solar. A su vez, con los resultados de la simulación se llevó a cabo la etapa final de dimensionado, que tiene en cuenta las distintas configuraciones del nodo Wi-Fi, sus modos de operación y tiempos de funcionamiento, según lo requerido por el proyecto UIS-Colciencias Diseño construcción y caracterización de un enlace autónomo de comunicación Wi-Fi para áreas rurales alimentado con energía solar. Un dimensionado para un número finito de escenarios, incluyendo la autonomía y los costos, es presentado como resultado. |
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Esta propuesta involucra la utilización de un modelo que representa el comportamiento del SESF, el cual incluye como entrada la estimación del recurso solar en la zona de ubicación, a partir de lo encontrado en las fuentes de información disponibles. Además, se muestran los resultados de las pruebas de campo hechas con un prototipo de nodo Wi-Fi autónomo, con lo que se validó el desempeño individual de cada uno de los elementos, y posteriormente de todo el SESF alimentando la carga. Esto permitió su caracterización, es decir, la determinación del comportamiento en el tiempo de las principales variables eléctricas: tensión, corriente, potencia y energía. Para realizar las pruebas de campo fue necesario utilizar un sistema de adquisición de datos, integrado principalmente por un datalogger, y la construcción de circuitos acondicionadores de señal, y así monitorear la dinámica energética que ocurre en todo momento dentro del sistema. En la simulación con Orcad Pspice se aprovecharon tanto los resultados de las pruebas y el modelado, como la estimación del recurso solar. A su vez, con los resultados de la simulación se llevó a cabo la etapa final de dimensionado, que tiene en cuenta las distintas configuraciones del nodo Wi-Fi, sus modos de operación y tiempos de funcionamiento, según lo requerido por el proyecto UIS-Colciencias Diseño construcción y caracterización de un enlace autónomo de comunicación Wi-Fi para áreas rurales alimentado con energía solar. Un dimensionado para un número finito de escenarios, incluyendo la autonomía y los costos, es presentado como resultado.PregradoIngeniero ElectricistaThis paper proposes a method for sizing an off-grid photovoltaic solar energy system (PSES) specifically for powering a communications Wi-Fi node deployed in rural areas. This proposal involves the use of a model representing the behavior of PSES, which include as input data the estimate solar resource in the area of location, from what was found in the sources of information. In addition, we present the results of field tests made with an autonomous Wi-Fi node prototype, which validated the individual performance of each of the elements, and then around the PSES feeding the load. This allowed characterization, i.e., determining the temporal behavior of the main electrical variables: voltage, current, power and energy. For field testing was necessary to use a data acquisition system, composed mainly of a datalogger, and the construction of signal conditioning circuits, to monitor the energy dynamics and that occurs at any time within the system. In the simulation with Orcad Pspice took advantage both test results and modeling, and the estimation of solar resources. In turn, the results of the simulation was carried out sizing the final stage, which takes into account the different configurations of the Wi-Fi node, its operation modes and operating times, as required by the UIS-Colciencias project Design, construction and characterization of an autonomous communication link Wi-Fi for rural areas powered by solar energy. A sizing for a finite number of scenarios, including autonomy and costs, is presented as a result.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicomecánicasIngeniería EléctricaEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y TelecomunicacionesEnergía solar fotovoltaicaDimensionadoModelado y simulación de sistemas solares fotovoltaicosConsumo y caracterización de un nodo Wi-FiAdquisición de datos mediante dataloggercircuitos acondicionadores de señalsensor de corrientePhotovoltaic solar energySizingModeling and simulation of photovoltaic systemsCharacterization of a Wi-Fi nodeDatalogger data acquisitionsignal conditioning circuitscurrent sensorSelección, simulación y caracterización de un sistema de energía solar fotovoltaica para alimentación de nodos wi-fi en áreas ruralesSelection, characterization and simulation of a photovoltaic solar energy system to supply wi-fi nodes in rural areasTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf130356https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/91bda81a-d7d2-40ef-bd25-ea5acfcf30f6/downloadde6fa7fd8f453ea8bf430140a361b2e9MD51Documento.pdfapplication/pdf2356129https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/d47c31ad-0916-4b25-9c54-ed06e79d037a/downloadc29f1477c105c04b8ae9d19a7ce8540fMD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf148230https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/fb334c2e-7ffb-48b5-b619-ba3dda9069f7/download2fddc30baa97396d1e2c6492bb1ace10MD5320.500.14071/23384oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/233842024-03-03 13:05:28.66http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co |