Adaptación a la integración en edificios de los procedimientos de determinación de la temperatura de los módulos fotovoltaicos en centrales

San Miguel Alburquerque, Víctor (2018). Adaptación a la integración en edificios de los procedimientos de determinación de la temperatura de los módulos fotovoltaicos en centrales. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM).

Descripción

Título: Adaptación a la integración en edificios de los procedimientos de determinación de la temperatura de los módulos fotovoltaicos en centrales
Autor/es:
  • San Miguel Alburquerque, Víctor
Director/es:
  • Ramos Millán, Alberto
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería de la Energía
Fecha: Septiembre 2018
Materias:
Escuela: E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM)
Departamento: Energía y Combustibles
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

En este trabajo se ha tratado de validar los modelos estándar de la NMOT (IEC 61853) y TONC (IEC 61215) incluidos en las normas relativas a los módulos fotovoltaicos en centrales, para su uso en integración en edificios, pero con parámetros de ajuste diferentes, según las aplicaciones arquitectónicas en las que se integren los módulos. Las bondades de ajuste y los parámetros obtenidos en cada caso son diferentes, según el tipo de inclinación y ventilación del módulo. Como esa temperatura del módulo afecta a su potencia y, por tanto, a la energía fotovoltaica producida, ajustar los modelos a las nuevas condiciones, ha permitido evaluar en qué medida es aceptable o no considerar los modelos tradicionales, justificándose en los casos que proceda la utilización de las nuevas expresiones. Para ello, se ha hecho una comparación empírica entre la temperatura nominal de los módulos empleados en integración arquitectónica y la temperatura nominal teórica que prevén las normas IEC 61215 e IEC 61853. Se colocaron los módulos objeto de estudio en dos posiciones distintas, primeramente, en vertical y posteriormente con una inclinación de 45º respecto al suelo. En ambas posiciones se estuvieron monitorizando la temperatura, irradiancia, velocidad y dirección de viento durante al menos un mes. Debe darse especial importancia a la inclusión de la parametrización del viento para estimar la temperatura del módulo fotovoltaico. Los datos se han ajustado mediante un análisis de regresión lineal a los modelos y se ha realizado un estudio de la bondad de los ajustes mediante el uso de estadísticos y el programa SPSS. Como resultado del estudio se constató que, aunque las expresiones de las temperaturas nominales de ambas normas son aplicables a módulos integrados en fachadas verticales, siendo el grado de ajuste al modelo mejor en los casos en los que los módulos están ventilados o semi-ventilados, los valores de las temperaturas nominales que se ajustan por regresión al modelo no lo son. Se ha analizado qué error se comete en cada caso en la estimación anual de la energía generada por considerar la temperatura nominal tradicional en vez de la ajustada experimentalmente para cada aplicación de integración en edificio. Los errores varían entre el 1% para fachada vertical ventilada y el 7% para fachada vertical sin ventilación. ABSTRACT In this project, it has been intended to validate the standard models for the NMOT (IEC 61853) and NOTC (IEC 61215) included in the norms regarding PV modules in plants, for its use in BIPV but with different adjustment parameters, according to the building integration of the module. The goodness-of-fit and the obtained parameters vary with each case, depending on the inclination and ventilation of the module. Since that temperature affects the module’s electrical power and thus, its energy output, adjusting the modules to the new conditions has allowed us to evaluate how acceptable or not it is to considerate traditional models. To do so, an empiric comparison was made between the module’s nominal temperature for BIPV and the theoretical nominal temperature estimated by the IEC 61215 and IEC 61853 norms. VII For this study, several PV modules were set in different positions, firstly vertically and secondly with a 45º degree inclination with respect to the ground. Temperature, irradiance, wind speed and wind direction were monitored during at least a month in each position. It must be highlighted how crucial it is to include wind parameterization to estimate the PV module temperature. The Data obtained was adjusted by a linear regression analysis to the models and a study of the goodness-of-fit has been made using statistics and the SPSS program. As a result of the study, it is proven that the nominal temperature expressions of both norms are still suitable for vertically-integrated PV modules, fitting best those that resemble a rainscreen façade. However, the nominal temperature values that are adjusted through a regression to the model are not. It has been analysed what error has been made in each annual power generation estimation when considering the traditional nominal temperature instead of the experimentally adjusted temperature for each building integration application. These errors vary between 1% for vertical ventilated façade and 7% for the vertical non-ventilated façade.

Más información

ID de Registro: 52919
Identificador DC: http://oa.upm.es/52919/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:52919
Depositado por: Biblioteca ETSI Minas y Energía
Depositado el: 05 Nov 2018 11:58
Ultima Modificación: 05 Nov 2018 11:58
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