DesignBuilder Rendimiento del colector solar PV - Diodo equivalente
Este objeto describe las características de rendimiento de los módulos fotovoltaicos (PV) que se modelarán mediante un circuito equivalente de un diodo. Este modelo también se conoce como el modelo TRNSYS de 4 o 5 parámetros para sistemas fotovoltaicos.
Nota: El número de módulos de diodo equivalente conectados en serie y en paralelo que se incluirán en el modelo se define en la pestaña Cerramientos bajo el encabezado Captador solar .
Información técnica
Desde el punto de vista matemático, el módulo PV de EnergyPlus utiliza ecuaciones de un modelo empírico de circuito equivalente para predecir las características de corriente y tensión de un módulo individual. Este circuito consta de una fuente de corriente continua, un diodo y una o dos resistencias. La intensidad de la fuente de corriente depende de la radiación solar y las características IV del diodo dependen de la temperatura. Los resultados del circuito equivalente de un solo módulo se extrapolan para predecir el rendimiento de un conjunto de varios módulos.
El módulo emplea un circuito equivalente de «cuatro parámetros» desarrollado en la University of Wisconsin – Madison [2] para modelar módulos PV cristalinos, tanto mono como policristalinos. Normalmente, los valores de estos parámetros no pueden obtenerse directamente de los catálogos de los fabricantes. Sin embargo, el módulo PV los calcula automáticamente a partir de datos habituales. También incluye una correlación opcional de modificador del ángulo de incidencia para calcular cómo varía la reflectancia de la superficie del módulo PV con el ángulo de incidencia de la radiación solar.
Circuito equivalente en el modelo de cuatro parámetros
Puede encontrarse información técnica más detallada en la EnergyPlus Engineering Reference.
Nombre
Este campo contiene el nombre único de los datos de rendimiento del módulo fotovoltaico. El nombre se utiliza como identificador.
Tipo de célula
Este campo describe el tipo de tecnología utilizada en el módulo PV. Hay dos opciones disponibles:
- 1- Silicio cristalino y
- 2-Silicio amorfo.
Células en serie
Número de células individuales conectadas en serie para formar un módulo. El número habitual para un módulo PV de silicio cristalino de 12V es 36.
Área activa
Este campo contiene el área activa del módulo PV en (m2 o ft2).
Producto de transmitancia y absortancia
Este campo indica el producto de transmitancia y absortancia de los módulos PV para ángulos de incidencia normales. Si el producto τ. α es positivo, ese valor se utilizará para todos los ángulos de incidencia. Si el valor especificado es negativo, su magnitud se utilizará para la incidencia normal y se aplicará la correlación del modificador IAM a todos los demás ángulos.
Banda prohibida del semiconductor
Este campo contiene la banda prohibida del semiconductor del material PV. La banda prohibida del silicio es 1.12eV (electronvoltios).
Resistencia en derivación
Este campo contiene la resistencia en derivación (paralelo) (en Ω) del modelo eléctrico PV de un diodo. La resistencia en derivación es prácticamente infinita en los módulos PV de silicio cristalino y finita en los módulos de película fina y de metales especiales.
Temperatura de referencia
Este campo contiene la temperatura ambiente (en K o °F) en las condiciones de referencia. El valor suele ser 298K
Irradiancia de referencia
Este campo contiene el nivel de radiación (en W/m2 o Btu/h-ft2-°F) en las condiciones de referencia. El valor suele ser 1000 W/m2.
Coeficiente de pérdida de calor del módulo
Este campo contiene el coeficiente de pérdida de calor (en W/m2.K o Btu/h-ft2-°F) del conjunto. El coeficiente depende de las medidas adoptadas para favorecer de forma activa o pasiva el flujo de aire sobre la superficie del conjunto. Su valor solo se utiliza si el modo de integración y temperatura de célula está establecido en «Desacoplado dinámico de Ulleberg».
Capacidad térmica total
Este campo contiene la capacidad térmica (en J/m2.K o Btu/ft2-F) de los módulos del conjunto. Describe la capacidad del módulo para almacenar internamente la radiación solar incidente. Ese almacenamiento de energía se manifiesta como un aumento de temperatura en los módulos, que se considera indeseable. El valor de capacidad térmica total solo se utiliza si el modo de integración y temperatura de célula está establecido en 2-Desacoplado dinámico de Ulleberg.
Potencia eléctrica nominal
Este campo numérico contiene la potencia eléctrica nominal que se solicitará al panel. Normalmente es igual a la potencia nominal del generador (en W). Este valor solo se utiliza para el control supervisor y el despacho del generador; la potencia real en cada paso de tiempo la determinan los modelos del generador. Este valor afecta a la carga del generador (es decir, a la potencia eléctrica solicitada) y también puede afectar al funcionamiento de una unidad de almacenamiento eléctrico si está conectada al centro de carga eléctrico.
Nota: La Potencia eléctrica nominal se utiliza para dimensionar el almacenamiento en baterías y los inversores y no define la potencia máxima disponible del panel.
Para obtener detalles sobre este dato y su relación con el almacenamiento eléctrico, consulte Electrical Storage en la EnergyPlus Engineering Reference.
Programación de disponibilidad
Seleccione la programación de disponibilidad del generador. Un valor de programación de 0 indica que el generador no está disponible, mientras que un valor > 0 indica que está disponible para funcionar.
Corriente
Corriente de cortocircuito
Este campo contiene la corriente de cortocircuito (en A) de un módulo individual del conjunto PV en las condiciones de referencia.
Corriente del módulo a potencia máxima
Este campo contiene la corriente del módulo (en A) en el punto de potencia máxima y en las condiciones de referencia.
Coeficiente de temperatura de la corriente de cortocircuito
Este campo tiene en cuenta que la corriente de cortocircuito del módulo depende de la temperatura. El coeficiente se expresa en A/K.
Tensión
Tensión de circuito abierto
Este campo contiene la tensión de circuito abierto (en V) de un módulo individual del conjunto PV en las condiciones de referencia.
Tensión del módulo a potencia máxima
Este campo contiene la tensión del módulo (en V) en el punto de potencia máxima y en las condiciones de referencia.
Coeficiente de temperatura de la tensión de circuito abierto
Este campo tiene en cuenta que la tensión de circuito abierto del módulo depende de la temperatura. El coeficiente se expresa en V/K.
Temperatura nominal de funcionamiento de la célula
Temperatura ambiente del ensayo de temperatura nominal de funcionamiento de la célula
Este campo contiene la temperatura ambiente (en K o °F) del ensayo de temperatura nominal de funcionamiento de la célula (NOCT). El valor suele ser 293 K
Temperatura de la célula del ensayo de temperatura nominal de funcionamiento
Este campo contiene la temperatura de la célula (en K o °F) del ensayo de temperatura nominal de funcionamiento de la célula (NOCT).
Irradiancia del ensayo de temperatura nominal de funcionamiento de la célula
Este campo contiene el nivel de irradiancia (en W/m2 o Btu/h-ft2) del ensayo de temperatura nominal de funcionamiento de la célula (NOCT). El valor suele ser 800 W/m2.