Ver 1ª PARTE
Características del panel fotovoltaico
En orden de
determinar las características del módulo fotovoltaico, deben construirse las
curvas de potencia respecto al voltaje, Las producciones de corriente y
potencia de los módulos fotovoltaicos son aproximadamente proporcionales a la intensidad de la luz del sol. A una intensidad
dada, la corriente de salida del módulo y el voltaje de operación vienen
determinados por las características de la carga y es necesario operar los
paneles fotovoltaicos en el punto de máxima potencia.
Tres parámetros
remarcables son el voltaje en circuito abierto (Voc), la corriente
de cortocircuito (Isc) y rastreo en el punto de máxima potencia (Vmp,
Imp) dados por el fabricante del módulo fotovoltaico se usan para la
predicción de las características del panel solar y la producción de energía
del panel para diferentes niveles de rangos de radiación que van de 100 W/m2
a 1000 W/m2. Conociendo la corriente generada del panel Iavg
para un nivel de radiación particular, puede calcularse la producción de
energía del panel. Hay algunos factores que afectan la producción del panel.
Son la clasificación de salida del panel solar, la intensidad de la radiación
solar y las horas de luz disponibles. La corriente promedio Iavg generada por
el panel solar es proporcional al ratio de la radiación solar actual a 1000 W/m2
multiplicada por ISC. Por lo tanto la corriente promedio será:
G
= Nivel de radiación (100 a 1000 W/m2). La figura con la que abrimos este artículo muestra
la relación entre la corriente de cortocircuito a diferentes niveles de radiación.
Efecto de la temperatura en las baterías
solares
En la
tecnología fotovoltaica la batería es el componente más crítico del sistema
fotovoltaico. Uno de los factores decisivos que determinan la vida en servicio
de la batería es la temperatura, ya que la tasa de la mayoría de los procesos
electroquímicos aproximadamente se dobla cuando la temperatura se incrementa 10
ºC.
Flujo de calor a través del contenedor en
la batería
El flujo de
calor a través de la pared del contenedor será determinado por la conductividad
de calor y el espesor de la pared del contenedor.
- dQ/dt se refiere al flujo de calor por unidad de tiempo, f se refiere al área (m2),
- λ se refiere a la conductividad térmica específica (Wm-1 ºC-1)
- ∆T es la diferencia de temperatura a través de la pared
- d es el espesor de la pared del contenedor (0,006 m).
Donde:
- T1 = Temperatura ambiente = 27 ºC
- T2 = Temperatura superficial (obtenida a través de imágenes térmicas).
Emisión térmica por radiación
La mayor
porción de calor absorbido por la batería se emite por radiación de acuerdo con
la ley de Boltzmann.
Donde:
- σ = 5,67 x 10-8 Wm-2 K-4 es la constante de Stefan Boltzmann.
- ϵ = Emisividad media de la superficie.
- Ts es la temperatura de la superficie de la batería.
- Tsky es la temperatura radiante del cielo que viene dada por
En la
siguiente tabla vemos valores de emisividad para los diferentes
diseños/capacidad de VRLAB.
Tipo de batería
|
Ts (ºC)
|
|
24 Ah
|
||
AGM
|
45,2495
|
0,2070
|
Gel
|
44,835
|
0,1988
|
Híbrido
|
43,759
|
0,1787
|
50 Ah
|
||
AGM
|
45,407
|
0,21023
|
Gel
|
44,445
|
0,19140
|
Híbrido
|
43,675
|
0,1772
|
100 Ah
|
||
AGM
|
45,197
|
0,2059
|
Gel
|
44,628
|
0,1948
|
Híbrido
|
44,248
|
0,1876
|
De la tabla
anterior podemos ver que qemis o transferencia de calor emisiva
desde la batería es mínima para el tipo híbrido y máxima.
Bibliografía
- Design and Development of Batteries for Solar Photovoltaic Applications. CSIR – Central Electrochemical Research Institute, Karaikudi
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