Datos del modelo del colector solar

pestaña Cerramientos en los datos del modelo, bajo el encabezado Colector solar

Una vez colocada una superficie de colector solar, puede definir sus propiedades en la pestaña Cerramientos, bajo el encabezado Colector solar.

Tipo de colector solar

Puede cambiar el tipo de colector solar mediante la lista desplegable. Elija entre:

1-Agua caliente solar,
2-Fotovoltaico (PV)

Según el tipo de colector solar seleccionado, verá diferentes datos a continuación. Para los colectores solares de agua caliente el único dato que se puede editar aquí es el material utilizado para representar el panel en las vistas renderizadas de la pestaña Visualización. Todos los demás datos se definen mediante el componente de colector solar HVAC y su circuito asociado.

Cuando la opción 2-Fotovoltaico está seleccionada, pueden introducirse más datos de configuración y rendimiento de los paneles PV, como se muestra en la captura siguiente.

Coste

Puede definir el coste del colector por unidad de superficie. Las unidades serán la moneda seleccionada en el cuadro Opciones del programa por unidad de superficie (por ejemplo, GBP/m2 o USD/ft2).

Los costes de la distribución eléctrica se pueden incluir por separado en el centro de carga .

Nivel

Esta opción permite asociar los paneles solares al edificio o al sitio, según estén fijados al edificio o a una parte fija del emplazamiento. En la mayoría de los casos no será necesario cambiarla, pero en algunas simulaciones puede ser importante asociar los paneles al sitio en lugar de al edificio. Por ejemplo, si intenta optimizar la orientación del colector solar mediante las herramientas de análisis paramétrico u optimización, o utiliza las herramientas de referencia automatizada ASHRAE 90.1 o UK DSM, debe mantener los paneles fijados a las estructuras del edificio en el nivel de edificio predeterminado. Sin embargo, para los paneles que son objetos fijos del sitio, debe establecerlos como objetos de nivel de sitio para garantizar que no giren con el edificio durante las variaciones paramétricas.

Seleccione si el bloque de componente se considera parte del edificio o del sitio, eligiendo entre:

1-Edificio - la opción predeterminada, en la que el colector solar se considera parte del edificio y, por tanto, gira con él en los estudios paramétricos y de optimización en los que se varía la orientación del edificio .
2-Sitio - el colector solar se considera parte del sitio fijo circundante, por ejemplo, como parte de un conjunto instalado sobre el terreno, y por tanto no gira con el edificio en los estudios paramétricos y de optimización.

Material

Este material se utiliza únicamente para definir la textura que representa el colector solar en las vistas renderizadas de la pantalla Visualización.

Posición de superficie plana

Aunque los paneles solares se representan como tipos especiales de bloques de componente 3-D en el modelador de DesignBuilder, se simulan como planos (según el umbral Espesor máximo de superficie plana accesible en la pestaña Avanzado del cuadro Opciones de modelo). Puede controlar cómo se define la superficie única utilizada para representar un panel solar plano en las simulaciones. Elija entre:

1-Superficie superior, donde se utiliza en las simulaciones la superior de las 2 superficies más grandes del panel solar.
2-Superficie inferior, donde se utiliza en las simulaciones la inferior de las 2 superficies más grandes del panel solar.
3-Superficie intermedia, donde se utiliza en las simulaciones una superficie situada a medio camino entre las superficies grandes inferior y superior.
4-Todas las superficies, esta opción no debe seleccionarse para colectores solares. Solo está disponible porque se utiliza la misma lista para los bloques de componente. Si se selecciona, DesignBuilder la restablecerá al nivel del colector solar a 1-Superficie superior al generar los datos de entrada de la simulación.

Opciones fotovoltaicas

Tipo de rendimiento

Selecciona entre:

1-Simple, y
2-Un diodo equivalente.

Según la selección podrás elegir una definición simple o de un diodo equivalente del panel.

Consejo: Los paneles PV se incluyen en la parte de generación eléctrica del modelo al especificarlos en la Lista de generadores del cuadro Centro de carga eléctrica cuando se selecciona uno de los Tipos de bus de corriente continua.

Modelo de rendimiento

Elige el componente que define el rendimiento del colector. Cuando se selecciona el tipo de rendimiento 1-Simple elige de la lista de componentes fotovoltaicos simplesdefinidos previamente; o cuando 2-Un diodo equivalente está seleccionado, elige uno de los componentes de un diodo equivalente.

Modo de integración de transferencia de calor

El modelo PV permite distintas formas de integración con otras superficies y modelos de transferencia de calor de EnergyPlus, y de cálculo de la temperatura de las células. Elija entre:

1-Desacoplado, en la que no se realizan ajustes para tener en cuenta la energía extraída en forma de electricidad y la temperatura de las células de los módulos del conjunto se calcula mediante un balance energético respecto de las condiciones NOCT. En concreto, la temperatura de las células PV se modela mediante el método de Duffie y Beckman (1991) para estimarla.

Esta ecuación se basa en las mediciones normalizadas de NOCT (temperatura nominal de funcionamiento de la célula) para calcular la temperatura del módulo T_c en cada paso de tiempo. La temperatura NOCT (T_c,NOCT) es la temperatura de funcionamiento del módulo con una velocidad del viento de 1 m/s, sin carga eléctrica y con unos valores determinados de irradiancia y temperatura ambiente. Los valores de irradiancia, GT,NOCT, y temperatura ambiente T_a,NOCT suelen ser 800 W/m2 y 20º C. ɳ_c es el rendimiento de conversión del módulo, que varía con las condiciones ambientales. τα es una constante definida por el usuario.
2-Desacoplado dinámico de Ulleberg, en la que la temperatura de la célula se calcula mediante un modelo dinámico desarrollado por Ulleberg, según el cual depende de la temperatura anterior de la célula y de la capacidad térmica del material del módulo PV.

Nota: Los paneles solares PV desacoplados anteriores sombrean la radiación solar sobre las demás superficies del edificio situadas debajo, por lo que pueden utilizarse para modelar protecciones solares PV, toldos y la reducción de la ganancia solar en cubiertas con una cámara ventilada bajo el panel. Serán menos precisos desde el punto de vista térmico para paneles PV integrados en el edificio cuando exista una ganancia solar térmica significativa a través del panel hacia la envolvente.

Nota: Los paneles PV integrados en el edificio (BIPV), con una relación térmica más estrecha con la envolvente, pueden modelarse directamente en los cuadros de diálogo de Cerramiento y Acristalamiento seleccionando las categorías adecuadas. En este caso se permiten otros modos de integración de transferencia de calor .

Módulos en paralelo

Número de cadenas de módulos fotovoltaicos conectados en serie que se conectan en paralelo para formar el campo fotovoltaico. El producto de este campo y el siguiente debe ser igual al número total de módulos del campo.

Los datos Módulos en paralelo y Módulos en serie solo se utilizan para conjuntos PV de tipo 2-Un diodo equivalente .

Módulos en serie

Número de módulos conectados en serie en cada cadena para formar el campo fotovoltaico. El producto de este campo y el anterior debe ser igual al número total de módulos del campo.

Para obtener más detalles sobre los algoritmos utilizados para simular paneles PV, consulte la EnergyPlus Engineering Reference.

Consulta también:

Cómo modelar sistemas fotovoltaicos (PV)