Tesis doctoral : caracterización del desempeño de paneles fv en terrazas de edificaciones localizadas en entornos con clima tropical cálido - Osma Pinto, German Alfonso (Universidad Industrial de Santander, 2016)
La primera parte de esta Tesis Doctoral presenta un proceso de experimentación en condi-ciones de operación real para evaluar el desempeño de un panel FV ante variaciones de altura de instalación, tipo de techo, velocidad del aire e irrigación. Los experimentos se ejecutaron en las terrazas de dos edificacio-nes de la Universidad Industrial de Santander para condiciones de no sombreamiento. Se determinó que la altura de instalación, el tipo de techo y la velocidad del aire pueden incrementar la energía generada en hasta 3%; mientras la irrigación puede lograr un beneficio de hasta 10%. La segunda parte de la investigación abordó el modelado del comportamiento de un panel FV por regresión y analogías termoeléctricas. Los modelos de regresión de la temperatura presentaron errores de predicción en-tre 5% y 10%, asimismo se estableció un modelo de regresión de la potencia eléctrica generada con un error de predicción de aproximadamente 5%. El modelado a partir de analogías termoeléctricas se empleó para predecir la temperatura del panel FV ante variaciones abruptas de radiación solar y velocidad del viento, en-contrándose errores entre 4% y 5%. A partir de este modelado se desarrolló un modelo RC modificado que predice el comportamiento del panel FV cuando es irrigado con un error menor al 6 %. En la parte final se estableció un procedimiento para el riego inteligente de paneles FV que determina si se debe o no irrigar y cuándo, con el fin de incrementar el beneficio energético. Se considera que esta investigación realizó tres aportes de conocimiento, la caracterización de la influencia de cuatro factores en el comportamiento de un panel FV, el modelo RC modificado para condición de irrigación y un procedimiento de incremento del beneficio energético debido a la irrigación. Este último aporte es la base de una patente de invención.
Experimentation, Green Roof, Irrigation, Photovoltaic System, Rc Modeling.
Keywords: Experimentación; Irrigación; Modelado Rc; Sistema Fotovoltaico; Techo Verde.; The first part of this Doctoral Thesis presents an experimentation process for actual conditions in order to evaluate the performance of a PV panel against variations of height installation; roof type; wind speed and irrigation. The experiments was conducted on the roofs of two buildings of the Universidad Industrial de Santander for no-shading conditions. It was determined that height installation; the roof type and the wind speed can increase the generated energy up to 3%; while the irrigation can achieve an energy benefit up to 10%. The second part of the research treated the modeling of the behaviour of a PV panel for regression and thermo-electrical analogies (RC model). The regression models of the temperature present prediction error between 5% and 10%; in addition it was determined a regression model of the generated power with a prediction error near to 5%. The RC modeling was used to predict the PV temperature against abrupt variations of the solar radiation and wind speed with errors between 4% and 5%. From this model; a modified RC model was de-veloped with which can be predicted the thermal behaviour of a PV panel when is irrigated with an error lower than 6%. The final part of this research provides a procedure to carry out smart irrigation of PV panel; which treats about to determine whether or not to should be irrigated the PV panel and when this decision should be taken; with the purpose to increase the energy benefit. This doctoral thesis presents three knowledge contributions; the characterization of the influence of four fac-tors on the PV panel behaviour; a modified RC model for irrigation condition and a procedure to increase the energy benefits due to irrigation. This last contribution is the of an invention patent. 3