Ir al contenido

Documat


Diseño de Sistemas Fotovoltaicos Aislados con Inclinación Óptima Fija de los Paneles para el Mes Crítico

  • Chinchilla Sánchez, Mónica [1] ; Martínez Crespo, Jorge [1] Árbol académico ; Ruiz-Rivas Hernando, Ulpiano [1]
    1. [1] Universidad Carlos III de Madrid

      Universidad Carlos III de Madrid

      Madrid, España

  • Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 54, Nº. 3, 2024 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 7-16
  • Idioma: español
  • DOI: 10.33333/rp.vol54n3.01
  • Títulos paralelos:
    • Design of Off-Grid Photovoltaic Systems with Fix Optimal Panel Tilt for the Critical Month
  • Enlaces
  • Resumen
    • español

      El uso de sistemas fotovoltaicos aislados de la red se utiliza cada vez más como el principal método de suministro de electricidad en zonas rurales de muchos países en desarrollo. El estudio se centra en determinar el ángulo de inclinación de los paneles fotovoltaicos que maximice la irradiancia solar capturada cada mes del año con el objetivo de conocer la inclinación óptima para el mes crítico. El objetivo es encontrar ecuaciones simples para relacionar la inclinación óptima mensual de los paneles solares y la latitud, para latitudes entre ±37º. Estas ecuaciones pueden ser muy útiles cuando los datos de irradiancia y las herramientas informáticas avanzadas no están disponibles para proporcionar la inclinación óptima mensual en ese sitio. Al optimizar la captura solar en el mes crítico y diseñar el sistema para satisfacer la demanda eléctrica máxima de ese mes, si se deja todo el año el panel con esa inclinación, habrá suficiente generación en el resto de los meses del año.

    • English

      The utilization of off-grid photovoltaic systems is becoming increasingly prevalent as the primary means of electricity provision in rural areas across numerous developing nations. This study focuses on identifying the optimal monthly tilt angle for photovoltaic panels, aiming to maximize monthly solar irradiance. The objective is to develop straightforward equations that establish the relationship between the monthly optimal tilt angle of solar panels and the latitude within this specified range, ±37º. These equations can prove invaluable in situations where irradiance data and advanced computational tools are unavailable to determine the monthly optimal tilt angle at a particular site.. By optimizing solar capture during critical month and designing systems to meet electricity demand for that period, fix tilt, sufficient photovoltaic production can be ensured throughout the year.

  • Referencias bibliográficas
    • Abdallah, R., Juaidi, A., Abdel-Fattah, S., & Manzano-Agugliaro, F. (2020). Estimating the optimum tilt angles for south-facing surfaces...
    • Banco mundial (2023). Acceso a la electricidad. https://datos.bancomundial.org/indicador/EG.ELC.ACCS.ZS.
    • Chang, T. P. (2008). Stud& on the optimal tilt angle of solar collector according to different radiation types. International Journal...
    • Chinchilla Sánchez, M. D., Santos-Martín, M., Carpintero-Rentería, S., & Lemon, S. (2021). Worldwide annual optimum tilt angle model for...
    • Chinchilla Sánchez, M., Gaona, J. L. S., Crespo, J. M., & Ruiz-Rivas Hernando, U. (2023). Optimal off-grid photovoltaic production in...
    • David, M., Lauret, P., & Boland, J. (2013). Evaluating tilted plane models for solar radiation using comprehensive testing procedures,...
    • Demain, C., Journée, M., & Bertrand, C. (2013). Evaluation of different models to estimate the global solar radiation on inclined surfaces....
    • Energyplus “Weather Data”, Energyplus, (2020, 1 de febrero). https://energyplus.net/weather.
    • Gueymard, C. A. (1987). An anisotropic solar irradiance model for tilted surfaces and its comparison with selected engineering algorithms....
    • Gueymard, C. A. (2009). Direct and indirect uncertainties in the prediction of tilted irradiance for solar engineering applications. Solar...
    • Hay, J. E. (1993). Calculating solar radiation for inclined surfaces. Practical approaches. Renewable Energy, 3(4-5), 373-380. https://doi.org/10.1016/0960-1481(93)90104-O
    • IDAE.(2009,septiembre). “Pliego de condiciones técnicas de instalaciones aisladas de red”, pliego de condiciones Departamento de energía Solar...
    • Ivanova, S. M., & Gueymard, C. A. (2019). Simulation and applications of cumulative anisotropic sky radiance patterns. Solar Energy, 178,...
    • Khalil, S. A., & Shaffie, A. M. (2013). A comparative stud& of total, direct and diffuse solar irradiance b& using different models...
    • Klein, S. A., and Theilacker, J. C. (February, 1981). "An Algorithm for Calculating Monthly-Average Radiation on Inclined Surfaces."...
    • Liu, B. Y. H., & Jordan, R. C. (1960). The interrelationship and characteristic distribution of direct, diffuse and total solar radiation....
    • Loutzenhiser, P. G., Manz, H., Felsmann, C., Strachan, P. A., Frank, T., & Maxwell, G. M. (2007). Empirical validation of models to compute...
    • Ma, C. C. Y., & Iqbal, M. (1983). Statistical comparison of models for estimating solar radiation on inclined surfaces. Solar Energy,...
    • Muneer, T. (1990). Solar radiation model for Europe. Building Services Engineering Research & Technology, 11(4), 153-163. https://doi.org/10.1177/014362449001100405
    • Nicolás-Martín, C., Santos-Martín, D., Chinchilla-Sánchez, M., & Lemon, S. (2020). A global annual optimum tilt angle model for photovoltaic...
    • Nijegorodov, N., & Jain, P. K. (1997). Optimum slope of a north-south aligned absorber plate from the north to the south poles. Renewable...
    • Notton, G., Cristofari, C., Muselli, M., & Poggi, P. (2004). Calculation on an hourly basis of solar diffuse irradiations from global...
    • Pérez, R., Seals, R., Stewart, P., & Menucucci, D. (1987). A new simplified version of the Perez diffuse irradiance model for tilted surfaces....
    • Pérez, R., Stewart, R., Seals, R., & Guertin, T. (1988). The development and verification of the Pérez diffuse radiation model. Sandia...
    • Pérez, R., Seals, R., Michalsky, J., Ineichen, P., & Stewart, R. (1990). Modeling daylight availability and irradiance components from...
    • PVGIS (2020). Solar Energy Calculator and Mapping Tool. https://pvgis.com/
    • Reindl, D. T., Beckman, W. A., & Duffie, J. A. (1990). Diffuse fraction correlations. Solar Energy, 45(1), 1-7. https://doi.org/10.1016/0038-092X(90)90060-P
    • Santos, R. D., Fernández, M. C., Fuentefría, A. S., & Llanes, M. V. (2018). Análisis de la influencia de inclinación en la generación...
    • Skartveit, A., & Olseth, J. A. (1986). Modelling slope irradiance at high latitudes. Solar Energy, 36(4), 333-344. https://doi.org/10.1016/0038-092X(86)90151-9
    • Talebizadeh, P., Mehrabian, M. A., & Abdolzadeh, M. (2011). Determination of optimum slope angles of solar collectors based on new correlations....
    • Utrillas, M. P., & Lozano, J. A. M. (1994). Performance evaluation of several versions of the Perez tilted diffuse irradiance model. Solar...
    • Yakup, M. A., & Malik, A. Q. (2001). Optimum tilt angle and orientation for solar collector in Brunei Darussalam. Renewable Energy, 24(2),...
    • Yang, D., Ye, Z., Nobre, A. M., Du, H., Walsh, W. M., Lim, L. I., & Reindl, T. (2014). Bidirectional irradiance transposition based on...
    • Yang, D. (2016). Solar radiation on inclined surfaces: Corrections and benchmarks. Solar Energy, 136, 288-302. https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.06.062

Fundación Dialnet

Mi Documat

Opciones de artículo

Opciones de compartir

Opciones de entorno