Tutorial PVsyst – tipos de orientación

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En función de la disposición que van a tener nuestras placas fotovoltaicas, PVsyst ofrece la posibilidad de elegir entre distintas opciones de orientación, por ejemplo, si nuestras placas poseen un sistema de seguimiento del movimiento del sol o tienen una disposición fija, están instaladas en filas consecutivas, etc. Deberemos elegir aquella que sea la más adecuada a nuestra instalación y por ello es necesario explicar y definir cada una de ellas.

Plano Inclinado Fijo “Fixed Tilted Plane”

Las placas no poseen ningún sistema de seguimiento y no existe ninguna estrategia especial a seguir. Habrá que introducir la inclinación y el azimut. Se puede seleccionar entre las opciones de producción de irradiación anual, verano o invierno para que el programa nos muestre la inclinación y azimut óptimos durante esos periodos si pinchamos en Show Optimisation.

Ajuste de inclinación estacional “Seasonal tilt adjustment”

Similar al anterior, pero esta vez podremos elegir una inclinación distinta para la estación de verano e invierno. La idea es que la inclinación óptima en verano es distinta que en invierno y si queremos aumentar la productividad podremos variar la inclinación en función de la estación.

Seguimiento en dos ejes “Tacking two axis”

Los paneles solares pueden ir instalados en una infraestructura capaz de orientar los paneles solares de manera que los rayos del sol incidan sobre ellos de forman perpendicular a lo largo del día. Los seguidores pueden ser de un eje o de dos ejes, la diferencia del primero frente al segundo es que solo puede hacer un tipo seguimiento: del azimut o de la inclinación solar, pero no ambas. En la parte izquierda habrá que introducir los límites de inclinación mínimo y máximo “Min y Max tilt” y los límites de azimut mínimo y máximo “Min y Max azimuth“.

Existe dos comportamientos especiales que podemos definir: Backtracking “sistema antisombras” y concentration array “Generador de concentración”.

Backtracking: El sistema antisombra es un dispositivo que evita que las placas solares proyecten sombras entre sí, de manera que si se diese el caso el sistema antisombra corregiría el movimiento de las placas para evitarlas. Dado que el sombreado afecta más negativamente que la incidencia solar no sea perpendicular muchas instalaciones disponen de estos dispositivos.

Entre las opciones que hay que introducir están: Pitch “distancia entre seguidores”, Collector width “ancho del colector”, Left and right inactive band “parte izquierda y derecha no considerada zona de captación, por ejemplo la estructura auxiliar si existiese”. Nos aparecerá unas letras rojas con lo siguiente “May be defined in Near shandings”, debe ser definidos en sombras cercanas, que se verá más adelante.

Concentration array: si seleccionamos esta opción nos aparecerá un cartelito diciendo que los generadores de concentración se definen eligiendo un módulo fotovoltaico en la base de datos, normalmente con tecnología GaInP2/GaAs/Ge, y sus parámetros en los mismos. Esta tecnología, a diferencia de los paneles de silicio convencionales, utiliza lentes, espejos curvados y otros tipos de ópticas para concentrar una gran cantidad de radiación solar en una pequeña área de células fotovoltaicas para generar electricidad. Son más eficientes y ocupan menos espacio, pero son más caros.

CPV

Seguimiento en dos ejes, estructura NS “Tracking two axis, frame NS”

Aquí la diferencia radica en que existen muchos paneles fijados dentro de una estructura, aunque pueden variar su inclinación para seguir el ángulo solar. La estructura a su vez, puede girar sobre sí misma mediante un eje Norte-Sur para seguir el azimut solar. En el vídeo se ve muy bien. En la parte izquierda habrá que introducir una serie de parámetros que definirá los límites de movimiento.

– Estructura de seguimiento “Tracking frame”

Habrá que introducir si el eje de rotación posee cierta inclinación “Axis tilt”, por ejemplo porque está situado en un terreno inclinado y no se compensa dicha inclinación, si el eje posee orientación distinta al eje NS en “Axis Azimuth”, y los límites de rotación de la estructura “Frame Phi min y max”.

Ramas de la estructura “Sheds on frame”

Aquí indicaremos la inclinación mínima “Min. tilt/frame” y máxima “Max tilt/frame” que los seguidores fotovoltaicos dentro de la estructura son capaces de alcanzar.

Comportamientos especiales “Special Behavior”

El Backtracking ya se ha explicado qué es, solamente decir que se puede seleccionar pero no podremos introducir más parámetros.

Seguimiento en dos ejes, estructura EW “Tracking two axis, frame EW”

Similar al anterior, pero en este caso la estructura rota mediante un eje Este-Oeste para seguir el ángulo solar y las placas solares rotan en función del azimut solar. En la parte izquierda habrá que introducir una serie de parámetros que definirá los límites de movimiento.

– Estructura de seguimiento “Tracking frame”

Habrá que introducir la inclinación mínima y máxima de la estructura “Frame Min y Max tilt” que es capaz de alcanzar y el azimut del eje de rotación “establecido en 0 por defecto”.

– Seguidores solar en la estructura “Trackers on frame”.

Ahora son los paneles solares los que siguen el azimut solar, por lo que habrá que introducir la Rotación máxima y mínima “Phi min y max” de los paneles integrados en la estructura.

– Comportamientos especiales

Backtracking, similar al apartado anterior.

Seguimiento, eje inclinado u horizontal, NS “Tracking Tilted or horiz. N-S axis”

Estos tipos de seguidores de un eje sólo poseen un grado de libertad, o sea, se mueven en un solo eje de rotación. Un eje horizontal es aquel que se mantiene horizontal al suelo (inclinación 0º), si le otorgamos cierta inclinación se convierte en un eje inclinado, pero la idea es similar. El eje está orientado en dirección N-S.

En la parte izquierda habrá que introducir la inclinación del eje “Axis Tilt” (0º en caso de que sea horizontal), el azimut del eje “Axis Azimuth” y los límites de rotación del azimut “Phi min y max”. En las opciones especiales está la opción “Backtracking”, ya explicado.

Seguimiento, eje horizontal E-O “Tracking, horizontal axis E-W”

En este sistema de seguimiento de un eje, el azimut se mantiene constante y solo varía la inclinación de los paneles fotovoltaicos. El eje está orientado en dirección Este-Oeste. En la parte izquierda podremos establecer la orientación del eje “Axis orientation”, y la inclinación mínima y máxima “Min y max tilt”, además del Backtracking.

Seguimiento, eje vertical “Tracking, vertical axis”

El eje en este caso está vertical respecto al suelo, manteniendo constante la inclinación y variando solamente la orientación de las placas. En la parte izquierda se establecerá parámetros como la inclinación de las placas “Plane tilt” y el azimut mínimo y máximo “Min y min azimuth“.

Lamas seguidoras “Tracking sun-shields”

Placas solares con sistemas se seguimiento solar instaladas en fachadas o muros. En la parte izquierda se debe especificar la orientación de la fachada “Facade orient”, y la inclinación máxima y mínima “Min y max tilt”. La opción Backtracking también está disponible.

Doble orientación (heterogéneo) “Double orientation”

Permite definir dos planos de colectores con diferentes orientaciones, aunque la inclinación y la orientación tienen valores fijos que se deben definir en la parte izquierda para cada uno. Este caso se puede dar por ejemplo en una cubierta a dos aguas donde se quiera aprovechar ambos lados.

Se puede establecer también la fracción del primer campo “Fraction on the first field”, aunque no es necesario ya que más adelante se autoconfigurará en la sección “System”.

Ramas ilimitadas “Unlimited sheds”

Esta disposición ampliamente utilizada consiste en situar filas de placas fotovoltaicas de forma consecutiva, con el problema de que las filas de delante pueden proyectar sombras sobre las de detrás.

Habrá que introducir en parámetros de orientación “Orientation parameters” la inclinación de las placas “plane tilt”, su azimut “azimuth” y el número de filas “Nb of sheds”.

En parámetros de las ramas “Sheds Parameters” podremos introducir la distancia entre filas “Pitch”, altura de la placa fotovoltaica, y la parte inactiva superior e inferior como por ejemplo parte de la estructura donde se instalan las placas.

En mostrar optimización podemos ver también el porcentaje de pérdidas por sombreado, y en gráfico del sombreado el perfil de sombras.

Las pérdidas debido al sombreado de las placas fotovoltaicas no dependen del porcentaje del módulo fotovoltaico que está sombreado. Para realizar un análisis más preciso es necesario activar la casilla del efecto eléctrico.

El efecto eléctrico en el sombreado calcula las pérdidas basadas en la disposición de las células en el módulo. Si una célula esta sombreada en una fila, se considerará que toda la fila conectada en serie “string” está sombreada. Podemos definir el tamaño de cada célula y también el número de placas en serie en una fila “string”.

Lamas ilimitadas “Unlimited sun-shields”

Similar al anterior pero está vez situadas en una fachada o muro. El programa nos advierte que es optimización de la producción para este tipo de instalaciones es muy difícil, y tan sólo útil para fachadas orientadas al sur.

Bibliografía

Stand Alone PV System Design Using PVSyst. [Consulta: 04/03/2015]. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/74566582/Stand-Alone-PV-System-Design-Using-PVSyst#scribd

ArzonSolar. Technology. [Consulta: 04/03/2015]. Disponible en: http://www.arzonsolar.com/technology/

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