Estimación de sombras en sistemas solares fotovoltaicos por medio de análisis de datos de radiación solar

Abstract

En la actualidad es cada vez más común el uso de sistemas solares fotovoltaicos (SSFV) en diversos entornos de nuestra vida diaria, como lo pueden ser los hogares, edificios y empresas. Estos esfuerzos se enfocan en el auto consumo y fomentar la sostenibilidad. Los sistemas fotovoltaicos se componen de paneles solares, reguladores y baterías que alimentan a la red eléctrica. En el proceso de diseño se toma en cuenta el área del panel, la extensión del terreno, el clima y las sombras de objetos cercanos. Este último punto es determinante para compensar los efectos climáticos y garantizar la alimentación necesaria. En el dimensionamiento de los SSFV se estima el comportamiento del sol tomado en bases de datos climáticos y provistos por organismos especializados. Estos datos son generales y no toman en cuenta la topografía y los obstáculos cercanos, como pueden ser edificios, montañas, arboles, antenas, entre otros. Se usan diagramas de trayectorias solares, basados en bandas para determinar los momentos del día con mejor producción solar, con imágenes digitales o en transparencias especializadas. De igual manera, son aproximaciones a los valores reales. Para lograr mejorar esta aproximación se desarrolló una metodología de análisis de datos de radiación solar usando un dispositivo de monitoreo diseñado a partir de la tarjeta de desarrollo ESP32. Esta solución pretende ser rentable y eficiente. Se realizaron pruebas en el campus de la Universidad del Quindío. Se exploraron varios tipos de terrenos que cuentan con sombreados y obstáculos. Al estudiar los datos del sistema se obtienen resultados satisfactorios.