PVSYST Ejemplo 2015

May 27, 2018 | Author: Mario Samudio | Category: Climate, Photovoltaics, Power Inverter, Solar Panel, Databases


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FUNCIONAMIENTO DE PVSYST.PVsyst es un software para el diseño de plantas solares fotovoltaicas. Cuenta con una base de datos actualizada, que contiene desde componentes hasta información climática de diferentes lugares alrededor del mundo. A pesar de esto, existen muchos lugares de los que PVsyst no tiene información, especialmente la región centroamericana. Para este tipo de casos el PVsyst permite importar la información del lugar de emplazamiento de un determinado proyecto. El lugar de emplazamiento del proyecto, en este caso, es Boquerón, localizado a unos 14 km al oeste de la ciudad de David. Dado que no hay información sobre este sitio, en la base de datos del programa, la data del lugar debe ser importada. El primer paso es cargar, en el programa, la información sobre la ubicación del proyecto y luego importar los datos climáticos. Para realizar esto, después de abierto el PVsyst, se procede en entrar en la opción “Bases de datos” como se muestra en la Figura D.1. Figura D.1. Base de datos. Al entrar a “Bases de datos”, se despliega una ventana como la mostrada en la Figura D.2. Esta permite importar diferentes tipos de información referente a la ubicación del proyecto y a los componentes utilizados en el mismo. En este caso, son de interés los datos sobre el clima y la ubicación del proyecto. Para importar esta información se da click en “Lugares geográficos”, como se aprecia en la Figura D.2. 1 Figura D.2.Lugares Geográficos. Al entrar en “Lugares geográficos” se despliega la ventana mostrada en la figura D.3. Se selecciona la opción “Nuevo” para importar los datos del lugar. Figura D.3.Nuevo lugar. 2 A continuación aparece la ventana donde se colocan los parámetros del lugar de emplazamiento. Estos parámetros involucran el nombre del lugar, el país, región, la latitud y longitud del lugar, la altitud, y el huso horario. La figura D.4 muestra la ventana de “Parámetros del lugar geográfico”. Figura D.4.Parámetros solicitados por PVsyst. Debido a que aún no existe ningún parámetro, la opción de importar no está habilitada. Esta opción se habilita al llenar todos los parámetros solicitados por el programa. En la figura D.5 se muestra la ventana con todos los parámetros llenos. Luego de lleno todos los parámetros, el paso a seguir es importar los datos climáticos. PVsyst permite obtener esta información de dos bases de datos climáticas, la de Meteonorm y la de la NASA. En este caso se importa la información climática de meteonorm, seleccionando esta opción y haciendo click en importar. La figura D.6 lo muestra con mayor detalle. 3 temperatura y velocidad del viento. Al seleccionar “OK”. el programa automáticamente muestra los datos de radiación.6.Climatología mensual. Figura D.Importación de datos climáticos. Figura D.5. 4 . IImportación base clima. Es necesario guardar la información. en la ventana de climatología mensual.7. para que pueda ser utilizada en cualquier proyecto. por lo cual se procede a salvar la información.8. 5 . como se muestra en la figura D. El PVsyst también permite importar datos meteorológicos de fuentes externas. Figura D. Figura D.Al seleccionar “OK”.Salvar la información. Para acceder a esta opción se da click en “importación base clima”.8.7. el programa despliega la ventana mostrada en la Figura D. Datos de fuente externa. En este caso se tomará como fuente externa la NASA. También es necesario colocar los parámetros del lugar de emplazamiento. 6 . lo que permite obtener la información meteorológica de la fuente externa. al igual que en el caso anterior. Aquí se selecciona la fuente externa de la que se tomarán los datos climáticos. esto aumenta la credibilidad de los datos con los que se trabaja. Al colocar los parámetros automáticamente se habilita la opción de “Importar”.En “Importación base clima” aparece la ventana que se muestra en la figura D. De ser así.9.10 muestra la ventana luego de haber cargado todos los parámetros. la opción de “importar” aparece deshabilitada hasta que se carguen los parámetros solicitados por el programa. Se utilizan datos de Meteonorm y de la NASA para realizar la comparación de producción con dos fuentes de datos diferentes y así comprobar que con ambas fuentes la producción es similar. Figura D. La Figura D.9. Importación de los datos de fuente externa.Luego de importar los datos se habilita la opción “guarda lugar” y después de dar click en “guardar lugar” se habilita opción “Crea meteo”. Figura D. 7 .10. Al dar click en “crea meteo” se almacena la información en PVsyst y queda disponible para utilizar. 11. se escoge esta opción.12. 8 . aquí se escoge la opción nuevo proyecto y posterior a eso se oprime la pestaña “Lugar y Meteo”. Diseño del proyecto. El proyecto es un sistema de conexión a red. Luego de escoger el tipo de proyecto a desarrollar se despliega una ventana como la que se muestra en la Figura D.11. Figura D. luego de haber creado la base de datos se escoge la opción “Diseño del proyecto” como se muestra en la Figura D. por lo tanto. Para diseñar el proyecto. Después de seleccionar la opción “Lugar y Meteo” se despliega una ventana como la que se muestra en la Figura D. aquí se debe cargar la base de datos climática que se ha creado anteriormente. se selecciona la pestaña “Abrir” que está señalada con la flecha en la Figura D. Figura D.12.13.Nuevo proyecto.13. Aquí se permite seleccionar el país donde se va a desarrollar el proyecto.14. el programa permite escoger el lugar exacto del emplazamiento donde se desarrollará el proyecto. Cuando se ha seleccionado el país. 9 . Tal y como se muestra en la Figura D. Luego de haber escogido el lugar. Figura D.13.Selección del país. 10 .Selección del lugar. Figura D.14. En cambio.17. el planeta Tierra tiene un albedo medio cercano al 38% respecto a la radiación solar. Esto quiere decir que una superficie cubierta de nieve refleja mucha más luz que un océano. sino reflejada. ahora se selecciona la pestaña de “Albedo-settings”.17. Cuando el albedo es alto. al igual que las coordenadas que se introdujeron al programa cuando se creó la base de datos. en su mayor parte.15. refleja el 86% de la luz que recibe). Al desplegarse la pestaña de albedo podemos observar los parámetros que se muestran en la Figura D. los bosques llegan al 8% y los mares apenas alcanzan entre el 5% y el 10%.16.20 es adecuado para el área de emplazamiento. no es absorbida. Luego de verificar las coordenadas se selecciona la pestaña “OK”. los desiertos se ubican en torno al 21%.Al seleccionar la pestaña “Abrir” se despliega una ventana como la que se presenta en la Figura D.Corroborar el lugar del proyecto. el albedo es más elevado que en las superficies más oscuras. En las superficies claras. Como se muestra en la Figura D. aquí se despliega una ventana como la que se muestra en la Figura D. Mientras que la nieve tiene un albedo del 86% (es decir. De acuerdo a los especialistas. Figura D. De ésta forma se puede corroborar que se están utilizando los datos meteorológicos del lugar deseado y no de alguno erróneo. Se puede observar que se muestra tanto el nombre del país como el del lugar de emplazamiento. en este caso se considera que el valor de 0. se indica en términos porcentuales. El albedo revela el nivel de radiación reflejado por una superficie en comparación a la radiación total que recibe. la temperatura en el planeta tiende a descender debido a que la radiación del sol. 11 .15. por lo tanto. por tal motivo no se modifica. [ http://definicion. 12 .Albedo-settings.Valores de albedo.16.de/albedo/] Figura D.17.si el albedo es bajo. Figura D. el planeta se calienta: el porcentaje de radiación solar que absorbe la superficie es muy alto. 19 muestra el cambio realizado a la temperatura mínima.18. 13 .19.En la misma sección “Albedo” se muestra la pestaña “Design conditions”. Luego se selecciona la pestaña “Ok” y se regresa a la ventana de designación del proyecto.Desing conditions. Figura D. La Figura D. se cambia la restricción de temperatura a 10°C.Temperatura mínima a 10°C. Figura D. Debido a que en nuestro país es prácticamente imposible llegar al valor de temperatura predefinido por el programa en -10°C. al seleccionar ésta se puede modificar la restricción de temperatura mínima. la pestaña muestra su letra en rojo dejando saber que los parámetros aún no han sido configurados. Figura D.Orientación. Figura D.20.Salvar proyecto.20.21.21. 14 . posterior a esto se debe guardar el archivo con la configuración que se ha realizado anteriormente. Al seleccionar la pestaña orientación se despliega una ventana como la que se muestra en la Figura D. ahora se selecciona la pestaña orientación.Como se muestra en la Figura D. 22. la estación lluviosa o.22. Figura D.Tipo de campo.Optimización con respecto a la estación. pero también puede ser colocado con seguidores solares tanto en un eje como en dos ejes. Basándose en esto se selecciona una mayor producción en la estación seca. una producción anual. En ésta ventana también se puede optimizar la instalación dependiendo de la temporada en que se utilizará. Figura D.Al guardar el archivo se despliega una ventana como la que se muestra en la Figura D.23. Esto se refiere al tipo de estructura a la cual va fijada el módulo. 15 . como en este caso. en este caso es plano inclinado fijo. en ella se muestra información como por ejemplo el tipo de campo. 24. con esto se pueden disminuir las pérdidas del sistema como se muestra en la Figura D.24. También se puede observar de forma gráfica al seleccionar la pestaña mostrar optimización que se muestra en la Figura D. donde el plano con una inclinación de 30° posee pérdidas de 2. En la Figura D. Figura D.25.Inclinación del plano a 30°.8%.Otro parámetro que se puede modificar en ésta ventana es la inclinación del plano. 16 .25 se puede observar que los paneles con una inclinación de 15° poseen pérdidas de 0. Luego de fijar el ángulo de inclinación podemos observar los valores de la optimización de forma numérica como se puede observar en la Figura D.26.0%. por lo tanto se han fijado con ésta inclinación para disminuir las pérdidas lo máximo que sea posible y además facilitar el corte de la hierba o algún tipo de mantenimiento que en determinado momento se deberá dar a los paneles. Al seleccionar la pestaña mostrar optimización se desplegará una ventana como la señalada en la Figura D.Mostrar optimización. donde se puede observar la inclinación y la orientación del plano de forma gráfica.26.25. Figura D. 17 .Inclinación del panel a 15°. Para volver a mostrar los valores de forma numérica solo se hace doble click sobre las gráficas y se selecciona la pestaña “OK” para volver a la designación del proyecto. Figura D.27. Ahora se 18 .28. Se puede observar que la pestaña de orientación se encuentra en verde esto significa que los parámetros han sido modificados de forma correcta y que no existe ningún error. Figura D.Ventana designación del proyecto.Gráfica de optimización.27. Figura D. en este caso son cuatro sub- campos iguales.29. Luego de seleccionada la pestaña “Sistema” se desplegará una ventana como la que se muestra en la Figura D. se puede observar que se encuentra en rojo. Los sub-campos pueden ser iguales o diferentes.29. informa que los parámetros no han sido configurados. PVsyst permite al usuario escoger entre estos dos parámetros 19 .Número de tipos de sub-campos.selecciona la pestaña “Sistema”. por cuatro. Figura D. por lo tanto se realiza el diseño para uno solo. Al diseñar un solo sub-campo los resultados de producción de la planta deben ser multiplicados por el total de sub-campos que posee el proyecto. es decir. al igual que las demás. Se puede realizar el dimensionamiento del proyecto bajo los parámetros de potencia nominal deseada o superficie disponible. Lo primero que se debe hacer es seleccionar el número de tipos de sub-campos. se puede crear e importar. permitiéndole escoger el deseado. La Figura D. en este caso se diseña en base a potencia deseada. Figura D.Dimensionado en base a potencia.30. y en el caso de que la marca deseada no se encuentre en la base de datos existente. 20 .para efectuar el dimensionado de la planta.31 muestra con detalle lo que se acaba de explicar. Posteriormente el programa cargará la lista de paneles correspondientes a la marca seleccionada por el usuario. Para seleccionar los módulos fotovoltaicos lo primero que se debe realizar es colocar la marca de los paneles que se desean utilizar. Para esto se puede buscar en la lista de marcas que ofrece el programa. Si esta marca no se encuentra disponible en la base de datos. se procede a seleccionar el inversor que cumpla con las características deseadas. Luego de los módulos.32 muestra cómo seleccionar el inversor que utilizará PVsyst para dimensionar el sub-campo. 21 .31. el primer paso es seleccionar la marca del inversor. Luego de seleccionar la marca del inversor. Figura D. se puede crear e importar. A continuación la Figura D.Selección del módulo fotovoltaico. el siguiente dispositivo que se debe seleccionar es el inversor y para esto al igual que con los módulos. PVsyst también muestra la relación de potencia nominal.Selección del inversor.33.32. Figura D. donde se observa también la cantidad de módulos utilizados y la superficie que ocupan los mismos. PVsyst permite escoger el número de módulos en serie y el número de cadenas. Luego de seleccionar el inversor. 22 . la cual establece que la potencia instalada en módulos fotovoltaicos es un 24 % mayor que la potencia nominal del inversor. de acuerdo a un rango de posibilidades establecidas por el mismo. Esto se señala en la Figura D. 33.34 se muestran las características del proyecto en condiciones estándares de medida. También se muestra la corriente en el punto de máxima potencia IMPP y la corriente de cortocircuito ISC del sub-campo. Figura D. irradiancia de 1000W/m2 y una temperatura de 50°C.Diseño del generador fotovoltaico. 23 . En la Figura D. Si existe algún obstáculo cerca del proyecto.35 que la etiqueta “Sistema” se encuentra en color verde.36. Características del proyecto. Figura D. 24 . se puede simular colocando la altura del mismo en el área que se señala en la Figura D. Al seleccionar la pestaña de “Perfil obstáculos” se despliega una ventana como la mostrada en la Figura D.36. se puede observar en la Figura D. Después de haber configurado los parámetros del sistema. esto se debe a que por defecto el programa viene configurado para que no exista ningún obstáculo.34. Se puede observar que esta etiqueta se encuentra en color verde. Luego se procede a configurar el perfil de obstáculos. indicativo de que el sistema no tiene errores. y en caso de existir se deberá ser configurado. En este caso no existen obstáculos cercanos al proyecto. Figura D.35.36. 25 . Figura D. Perfil de obstáculos. Trazado de la línea del perfil de obstáculos. aunque no ha sido modificada.37. sombreado lineal y sombreado según cadenas de módulos.Sombras cercanas. esta opción asume que no existe ningún tipo de sombras en el proyecto. El sombreado puede ser de dos tipos.La pestaña “Sombras cercanas” que aparece en la Figura D. Figura D. Ver Figura D. Alternativamente el PVsyst también admite la simulación sin sombreado. 26 . En este caso se realiza la simulación con sombreado según cadenas de módulos. aparece en color verde debido a que el programa está predeterminado para realizar la simulación sin sombreado. para esto se da click en “Construcción/Persperctiva”. PVsyst permite al usuario configurar el tipo de sombra que desea simular. Si se desea realizar la simulación del proyecto tomando en cuenta las sombras cercanas. En la realidad es prácticamente imposible que no exista ningún tipo de sombra en un determinado proyecto.38.37. Lo siguiente a realizar es la construcción de la estructura. por lo cual el objetivo del diseño es reducir al máximo las pérdidas ocasionadas por las sombras sobre los paneles. 39.39. automáticamente se despliega la ventana mostrada en la Figura D. Ventana “Construcción/Perspectiva”. Figura D. Figura D. Al dar click en “Construccion/Perspectiva”. 27 .Construcción/Perspectiva.38. para la simulación del sombreado.Para construir la estructura se realiza el procedimiento mostrado en la Figura D.40. Debido a que el proyecto está compuesto por varias cadenas de strings se da click en “Planos FV en cadenas”. Aparece la ventana de la Figura D.41 muestra con detalle los parámetros y cómo se aprecia la formación de la estructura en la ventana.41 donde es necesario introducir los datos solicitados por el programa para que pueda realizar el cálculo de pérdidas por sombreado. La fila de cada estructura. cuenta con dos paneles a lo ancho y doscientos cincuenta y cinco a lo largo. Figura D. Se considera una estructura de ocho ramas con una separación de 6.6 m y una inclinación de 15°. La Figura D.40. El ancho y el largo corresponde a las medidas de una fila y sus valores se obtienen de las dimensiones de los paneles utilizados en el proyecto. 28 .Seleccionar planos FV en cadenas. 41. Figura D. La estructura cuenta. 29 . con trece strings a lo ancho y dos strings a lo alto. Para el cálculo de pérdidas por sombreado según cadenas de módulos.41. Para salir satisfactoriamente en de la ventana se da click en “OK” y se puede apreciar la vista global de la estructura creada como muestra la Figura D.Configuración del campo receptor. A esta ventana se accede dando click en “repartición en cadena del módulo”. mostrada en la Figura D. Estos parámetros se introducen primero accediendo a la ventana de “repartición campo receptor en cadena del módulo”. en este caso.42. también es necesario cargar en el programa el número de cadenas (strings) existentes en cada fila. Figura D. Figura D. Se selecciona “OK” para salir y guardar los parámetros que se han introducido.Campo receptor. Aquí se cargan los parámetros del número de cadenas a lo ancho y alto de cada estructura.42. mostrada en la Figura D.Repartición campo receptor. Después de dar click en “Repartición en cadena del módulo”.43. 30 .43. se abre la ventana “Repartición campo receptor en cadena del módulo”. el PVsyst se encarga de crearla automáticamente. 31 .44.Selección de Tabla del factor sombreado. Figura D. para esto solo se hace click en “Tabla”. El PVsyst genera la tabla que se muestra en la Figura D.45. Con esto queda realizado el diseño del sombreado en el proyecto.Para finalizar de manera exitosa es necesario crear las tablas de factor de sombreado. Figura D.Tabla del factor de sombreado.45. 32 .
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