Topicos Selectos SFV Tarea 1

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TOPICOS SELECTOS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOSTarea 1. Ing. Salvador Arcos Hernndez PROBLEMA 1. Calcular la inclinacin optima para los siguientes lugares:a. La Paz, 24.14b. Guadalajara, 20.68c. Hermosillo, 29.07d. Toluca, 19.302. Calcular las perdidasa. =40, =15, =28b. =30, =30, =35c. =10, =15, =40d. =8, =0, =28Solucin :1. ngulos ptimos de inclinacin y orientacin.a. La PazLa_Paz24.14 :=opLa_Paz3.7 0.69 La_Paz + 20.3566 = :=Se debe orientar hacia el sur ya que se instalara en el hemisferio norte.b. GuadalajaraGuadalajara20.68 :=opGuadalajara3.7 0.69 Guadalajara + 17.9692 = :=Se debe orientar hacia el sur ya que se instalara en el hemisferio norte.c. HermosilloHermosillo29.07 :=opHermosillo3.7 0.69 Hermosillo + 23.7583 = :=Se debe orientar hacia el sur ya que se instalara en el hemisferio norte.d. TolucaToluca19.30 :=opToluca3.7 0.69 Toluca + 17.017 = :=Se debe orientar hacia el sur ya que se instalara en el hemisferio norte.2. Perdidasa. Perdidasa40deg :=a28deg :=a28deg := es mayor de 15Perdidasa1.2 104 aa 10 +( )23.5 105 a2 +1.2516 % = :=b. Perdidasb30deg :=b35deg :=b30deg := es mayor de 15Perdidasb1.2 104 bb 10 +( )23.5 105 b2 +1.1801 % = :=c. Perdidasc10deg :=c40deg :=c15deg := es menor de 15Perdidasc1.2 104 cc 10 +( )21.0776 % = :=d. Perdidasd8deg :=d28deg :=d0deg := es menor de 15Perdidasd1.2 104 dd 10 +( )21.1177 % = :=PROBLEMASCalcular el arreglo para las siguientes cargas:2kW5kW10kWInversor de 200V a 400VPaneles Vmpp=30.30V, 230WPanel Solartec S60MCDatosModulo Solartec S60MC-230 InversorPmpp230W :=Ventanamax400V :=Vmpp30.30V :=Ventanamin200V :=ISC8.36A :=Voc37.14V :=Celulas 6 10 60 = :=NOCT 45 C :=dVc 0.346 % :=dTC 1 C :=dVc_dTC 0.346 % :=n 14.7% :=Sup 1.64m 0.992 m 1.6269 m2= :=1. Para la capacidad de 2 kW.Capacidad12000W :=Paneles1Capacidad1Pmpp8.6957 = :=Paneles1_Total9 := Voltaje1Paneles1_Total Vmpp 272.7V = :=Se requieren 9 paneles en serie. Potencia1Paneles1_Total Pmpp 2070 W = :=2. Para la capacidad de 5 kW.Capacidad25000W :=Paneles2Capacidad2Pmpp21.7391 = :=Paneles2_Total22 :=Paneles2_Total_Paralelo2 :=Paneles2_Total_Serie11 :=Voltaje2Paneles2_Total_Serie Vmpp 333.3V = :=Se requieren 2 ramas de 11 paneles en serie para no exeder el voltaje maximo del inversor.Potencia2Paneles2_Total Pmpp 5060 W = :=3. Para la capacidad de 10 kW.Capacidad310000W :=Paneles3Capacidad3Pmpp43.4783 = :=Paneles3_Total44 :=Paneles3_Total_Paralelo4 :=Paneles3_Total_Serie11 :=Voltaje3Paneles3_Total_Serie Vmpp 333.3V = :=Se requieren 4 ramas de 11 paneles en serie para no exeder el voltaje maximo del inversor.Potencia3Paneles3_Total Pmpp 10120 W = := PROBLEMA 1 DATOS: CAPACIDAD: 30 KW LUGAR: MXICO DF PANELES: SOLARTEC S60MC-240 INVERSOR: Sunny Boy 3000TL ENCONTRAR: 1. ngulos ptimos de inclinacin y orientacin 2. Qu rea aproximada deber tener el terreno para un sistema esttico, un sistemade seguimiento a doble eje y un sistema de eje horizontal norte-sur? 3. Proponga una configuracin elctrica de generador fotovoltaico e inversores DatosLatitud 19.43Capacidad 30000W Modulo Solartec S60MC-240 Inversor Sunny Boy 3000TLPmpp240W Pnom3000W Vmpp31.02V Ventanamax440V ISC8.35A Voc37.56VVentanamin188V Celulas 6 1060Vinvmax550V NOCT 45 C dVc 0.346% Iinvmax17A dTC 1 C Irradianciamax1000 Wm2

dVc_dTC 0.346% n 14.7% Irradianciamin200 Wm2

Sup 1.64m .992m 1.6269 m2 1. ngulos ptimos de inclinacin y orientacin.op 3.7 0.69 Latitud 17.1067 Se debe orientar hacia el sur ya que se instalara en el hemisferio norte.2. Qu rea aproximada deber tener el terreno para un sistema esttico, un sistema deseguimiento a doble eje y un sistema de eje horizontal norte-sur? Para un sistema estatico se requiere un ROT de 2, para un sistema de doble eje un ROT de6 y para uno de eje horizontal un ROT de 4.ROTestatico2 :=ROTuno4 :=ROTdoble6 :=AreaCapacidadn Irradianciamax204.0816 m2= :=AreaestaticoArea ROTestatico 408.1633 m2= :=AreaunoArea ROTuno 816.3265 m2= :=AreadobleArea ROTdoble 1224.4898 m2= :=3. Proponga una configuracin elctrica de generador fotovoltaico e inversores Para este inciso se debe de considerar la Temperatura Ambiente Maxima y Minima quecorresponde al lugar donde sera instalado el arreglo.Tamin0 C :=Tamax27 C :=Gef800 Wm2:=TcminTaminIrradianciaminNOCT 20 C ( )Gef + 6.25 C = :=VocminVocTcminTamax( )dVc_dTC1KVoc|

\||. 34.8634 V = :=Ahora calculamos el numero maximo de modulos en serie que soporta nuestro inversor.NseriemaxVinvmaxVocmin15.7759 = := Paneles en Serie MaximosTcmaxTamaxIrradianciamaxNOCT 20 C ( )Gef + 58.25 C = :=VocmaxVocTcmaxTamax( )dVc_dTC1KVoc|

\||. + 33.4988 V = :=VmmppVmpp VocmaxVoc27.666 V = :=A continuacion vamos a calcular los paneles maximos y minimos de acuerdo a los voltajescorrespondientes a la ventana del inversor.Ns_maxmppVentanamaxVmmpp15.904 = :=Ns_minmppVentanaminVmmpp6.7954 = :=El rango de paneles en serie esta entre 15 y 7 panelesAhora calculamos el numero de ramas en paralelo el cual no debe de exceder la corrientede nuestro inversor.NpmaxIinvmaxISC2.0359 = :=Se pueden colocar hasta 2 modulos en paralelo para cumplir con la corriente del inversor.El inversor que tenemos es de una potencia de 3000 W por lo tanto con 2 paneles enparalelo se tiene:PnomPmpp12.5 = Para suministrar la potencia se requiere un minimo de 13 panelespero como son 2 ramas en paralelo se requerira de 14 paneles.Ns 7 := Como se debe suministrar una potencia de 30kW se requeriran 10inversores y 140 paneles.Np 2 :=Paneles Ns Np 14 = :=Potencia Pmpp Paneles 3.36 103 W = :=PROBLEMA 2 DATOS: CAPACIDAD: 15 KW LUGAR: MORELIA ORIENTACIN: 15 PANELES: SOLARTEC S60MC-230 INVERSOR: Sunny Boy 1200TL ENCONTRAR: 1. Perdidas por inclinacin y orientacin 2. Qu rea aproximada deber tener el terreno para un sistema esttico, un sistemade seguimiento a doble eje y un sistema de eje horizontal norte-sur? 3. Proponga una configuracin elctrica de generador fotovoltaico e inversores DatosLatitud 17.91 := Capacidad 15000W :=Modulo Solartec S60MC-230 Inversor Sunny Boy 1200TLPmpp230W :=Pnom1200W :=Vmpp30.30V :=Ventanamax320V :=ISC8.36A :=Voc37.14V := Ventanamin100V :=Celulas 6 10 60 = :=Vinvmax400V :=NOCT 45 C :=dVc 0.346 % :=Iinvmax12.6A :=dTC 1 C :=Irradianciamax1000 Wm2:=dVc_dTC 0.346 % :=n 14.7% :=Irradianciamin200 Wm2:=Sup 1.64m .992 m 1.6269 m2= :=1. ngulos ptimos de inclinacin y orientacin.op 3.7 0.69 Latitud + 16.0579 = :=Se debe orientar hacia el sur ya que se instalara en el hemisferio norte. op 16.0579 deg = := Latitud 17.91 deg = := 15deg :=Perdidas 100 1.2 104 10 + ( )23.5 105 2 +

( 1.1925 = := %2. Qu rea aproximada deber tener el terreno para un sistema esttico, un sistema deseguimiento a doble eje y un sistema de eje horizontal norte-sur? Para un sistema estatico se requiere un ROT de 2, para un sistema de doble eje un ROT de6 y para uno de eje horizontal un ROT de 4.ROTestatico2 :=ROTuno4 :=ROTdoble6 :=AreaCapacidadn Irradianciamax102.0408 m2= :=AreaestaticoArea ROTestatico 204.0816 m2= :=AreaunoArea ROTuno 408.1633 m2= :=AreadobleArea ROTdoble 612.2449 m2= :=3. Proponga una configuracin elctrica de generador fotovoltaico e inversores Para este inciso se debe de considerar la Temperatura Ambiente Maxima y Minima quecorresponde al lugar donde sera instalado el arreglo.Tamin6 C :=Tamax28 C :=Gef800 Wm2:=TcminTaminIrradianciaminNOCT 20 C ( )Gef + 12.25 C = :=VocminVocTcminTamax( )dVc_dTC1KVoc|

\|| 35.1161 V = :=Ahora calculamos el numero maximo de modulos en serie que soporta nuestro inversor.NseriemaxVinvmaxVocmin11.3908 = := Paneles en Serie MaximosTcmaxTamaxIrradianciamaxNOCT 20 C ( )Gef + 59.25 C = :=VocmaxVocTcmaxTamax( )dVc_dTC1KVoc + 33.1242 V = :=VmmppVmpp VocmaxVoc27.0238 V = :=A continuacion vamos a calcular los paneles maximos y minimos de acuerdo a los voltajescorrespondientes a la ventana del inversor.Ns_maxmppVentanamaxVmmpp11.8414 = :=Ns_minmppVentanaminVmmpp3.7004 = :=El rango de paneles en serie esta entre 4 y 11 panelesAhora calculamos el numero de ramas en paralelo el cual no debe de exceder la corrientede nuestro inversor.NpmaxIinvmaxISC1.5072 = :=Se pueden colocar hasta 1 modulo en paralelo para cumplir con la corriente del inversor.El inversor que tenemos es de una potencia de 1200 W por lo tanto con 1 panel en paralelose tiene:Para suministrar la potencia se requiere un minimo de 5 panelespero como son 1 ramas en paralelo se requerira de 6 paneles.PnomPmpp5.2174 =Ns 6 := Np 1 := Como se debe suministrar una potencia de 15kW se requeriran 11inversores y 66 paneles.Paneles Ns Np 6 = :=Potencia_instalada_inversor Pmpp Paneles 1380 W = :=Noinversor11 :=Potencia_total_instalada Potencia_instalada_inversor Noinversor 15180 W = :=PROBLEMA 3 DATOS: REA DISPONIBLE: 200 M2 LUGAR: VALLE DE BRAVO PANELES: SOLARTEC S60MC-230 INVERSOR: Sunny Boy 1200TL ENCONTRAR: 1. ngulos ptimos de inclinacin y orientacin 2. Cul ser la potencia del generador? 3. Proponga una configuracin elctrica de generador fotovoltaico e inversores DatosLatitud 19.18 :=Modulo Solartec S60MC-230 Inversor Sunny Boy 1200TLPmpp230W :=Pnom1200W :=Vmpp30.30V :=Ventanamax320V :=ISC8.36A :=Voc37.14V := Ventanamin100V :=Celulas 6 10 60 = :=Vinvmax400V :=NOCT 45 C :=dVc 0.346 % :=Iinvmax12.6A :=dTC 1 C :=Irradianciamax1000 Wm2:=dVc_dTC 0.346 % :=n 14.7% :=Irradianciamin200 Wm2:=Sup 1.64m 0.992 m 1.6269 m2= :=1. ngulos ptimos de inclinacin y orientacin.op 3.7 0.69 Latitud + 16.9342 = :=Se debe orientar hacia el sur ya que se instalara en el hemisferio norte. op 16.9342 deg = := Latitud 19.18 deg = := 15deg :=Perdidas 100 1.2 104 10 + ( )23.5 105 2 +

( 1.1909 = := %2. Cul ser la potencia del generador? Vamos a suponer que los paneles no tendran separacin entre ellos para realizar el calculo.Area 200m2:=n 0.147 =Capacidad Area Irradianciamax n 29400 W = :=3. Proponga una configuracin elctrica de generador fotovoltaico e inversores Para este inciso se debe de considerar la Temperatura Ambiente Maxima y Minima quecorresponde al lugar donde sera instalado el arreglo.Tamin1.3