Artículo Académico / Academic Paper
Recibido: 20-10-2020, Aprobado tras revisión: 11-01-2021
Forma sugerida de citación: De la Torre, N.; Tipán, L. (2021). “Caracterización de Energía Solar Fotovoltaica utilizando el Modelo
Aniso Trópico de Muneer”. Revista Técnica “energía”. No. 17, Issue II, Pp. 65-73
ISSN On-line: 2602-8492 - ISSN Impreso: 1390-5074
© 2021 Operador Nacional de Electricidad, CENACE
Characterization of Photovoltaic Solar Energy Using Muneer Aniso Tropic
Model
Caracterización de Energia Solar Fotovoltaica utilizando el Modelo Aniso
Trópico de Muneer
E.N. De la Torre
1
L. F. Tipán
2
1
Universidad Politécnica Salesiana, Quito, Ecuador
E-mail: edel4@est.ups.edu.ec
2
Universidad Politécnica Salesiana, Quito, Ecuador
E-mail: ltipan@ups.edu.ec
Abstract
In this article, the solar resource is evaluated in
order to determine its characterization using
Muneer's anisotropic model. A conceptual analysis
of the diffuse irradiance of the sky is also carried out,
as well as an analysis of the model since a distinction
is made between shaded and unshaded surfaces and,
within the latter, between covered or clear skies. A
mathematical model was carried out that based on
the aforementioned model, the characterization of
the solar resource was carried out, which is focused
on the production of electrical energy. If you defined
the parameters to be considered in the model, you
will proceed to model it using Matlab with
measurements of solar radiation taken from the
Universidad Politécnica Salesiana.
Resumen
En este artículo se evalúa el recurso solar con el fin
de determinar su caracterización mediante el
modelo anisotrópico de Muneer. En comparacion
con el modelo de variables difusas de Liu Jordan. Se
realiza un análisis conceptual de la irradiancia
difusa del cielo al igual que un análisis del modelo ya
que este distingue entre superficies sombreadas y no
sombreadas y dentro de estas últimas entre cielos
cubiertos o despejados. Se desarrolló un modelo
matemático que en base al modelo ya mencionado, se
realice la caracterización del recurso solar, la cual
está enfocada a la producción de energía eléctrica.
Ya definidos los parámetros a considerar en el
modelo, se procederá a modelar el mismo mediante
Matlab con mediciones de radiación solar tomados
de la Universidad Politécnica Salesiana.
Index terms Anisotropic models, Diffuse, Incident
radiation, Photovoltaic effects, Solar energy .
Palabras clave Modelo Anisotropico, difuso,
radiación incidente, efecto fotovoltaico, Energía
solar
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Edición No. 17, Issue II, Enero 2021
1. INTRODUCCIÓN
A lo largo de los años, como la tecnología tiende a
evolucionar, se ha visto un incremente en la demanda de
energía proveniente del sol en lugares urbanos, debido al
crecimiento de la eficiencia energética. La energía y el
medio ambiente son dos conceptos que van de la mano,
ya que se busca producir energía eléctrica, pero con un
mínimo impacto ambiental, esto se encuentra entre los
retos más esenciales para el mundo en general. La energía
solar fotovoltaica es una tecnología que ha llamado
mucho la atención por su viabilidad económica y alta
accesibilidad. [1] Es indispensable conocer el modelo de
la célula fotovoltaica, el cual evalúa el rendimiento de un
panel fotovoltaico, y también contribuye a la obtención
de curvas de corrientes versus voltaje y potencia versus
voltaje, para distintas modificaciones ajenas como la
temperatura e irradiancia. [2][3]
En ciudades donde existen una gran cantidad de
edificios y la demanda de energía eléctrica es alta, es
factible la instalación de paneles solares para promover
el autoconsumo. Para la estimación o aproximación de la
energía solar en diferentes áreas, esta se puede adquirir
de estaciones de monitoreo meteorológico o solar, en las
cuales los valores ,como la irradiancia se registran en
planos horizontales, en cambio para valores en planos
inclinados o verticales son muy pocos estos registros,
para la energía solar en particular la radiancia difusa, en
lugares urbanos es bastante común requerir irradiancia en
superficies verticales, esto quiere decir que existe un gran
grupo de modelos los cuales pretenden relacionar la
radiación difusa en una superficie inclinada con la
medida en una superficie horizontal [3][4]. El hecho
de que se evidencie la existencia de muchos modelos, nos
indica la dificultad que hay para convertir la radiación
difusa medida en una horizontal en superficie inclinada,
como ya se mencionó hay un sin número de modelos los
cuales tienen algunas variaciones que pueden depender
de los meses, la inclinación, la orientación, pero la
radiación difusa necesita en gran parte de las condiciones
del cielo, las cuales definen la distribución de radiación
difusa sobre el domo del cielo. [5]
Cuando se pretende diseñar construcciones que
cuenten con eficiencia energética, normalmente se
necesita de la estimación de la radiación difusa directa y
la iluminación en las superficies verticales y horizontales
que esta estructura disponga. El aumento de la
construcción de edificios de gran altura, tienden a
presentan estructuras incorrectas, los cuales tienen una
mínima entrada de luz del día, lo que se traduce en un
efecto negativo ya que dependen mucho de la luz
artificial. Por lo cual se ha visto necesario y llevado a
cabo investigaciones de modelos de irradiancia, como es
el caso del modelo de Muneer que se basa en datos
meteorológicos en América del norte y Europa. [6]
La presente investigación aborda el tema sobre un
modelo de radicación solar para superficies inclinadas el
cual es o se le denomina modelo aniso trópico de Muneer.
Esta investigación se realizó debido a que no se tienen
muchos trabajos en las cuales se aplique este modelo en
específico y los pocos que hay, se enfocan más a Europa
y América del norte, por lo cual con este trabajo se
pretende realizar una caracterización de la energía solar
fotovoltaica con fines de generación eléctrica. [5] [7].
El propósito de la investigación es generar energía
eléctrica mediante el modelo en cuestión, el actual ayude
a un mejor aprovechamiento de la energía debido a sus
características, con el fin de que esta energía se utilice en
la Universidad, con lo cual se obtendrá un menor
consumo de electricidad, un menor impacto ambiental lo
que se traduce a un gasto económico mucho más bajo [3].
2. MODELO ANISO TRÓPICO DE MUNEER
Este modelo se basa en la fórmula de Moon y Spencer
la cual trata acerca de la distribución de luminancia bajo
cielo nublado, también trata en el estudio de Kondratyev
acerca de la similitud de la distribución de luminancia y
radiancia.
En el estudio de Kondratyev se presenta la siguiente
ecuación:
( 1)
Rt: radiancia de un parche en cielo cubierto.
Rz: radiancia cenital.
z: ángulo cenital.
b: índice de distribución de radiancia. [7]
Para el modelo de Muneer se integró la ecuación 2,
dándo como resultado una ecuación para cielo cubierto,
en un inicio, este planteamiento se realizó solo para cielos
cubiertos, sin embargo, las mediciones de Steven
posibilitaron extenderlo para cielos no cubiertos.
Los modelos aniso trópicos tanto de Pérez como de
Muneer son los más empleados debido a los resultados
que los ubican dentro de los mejores modelos de cálculo
de irradiancia más exactos. ESRA en sus siglas en inglés
(European Solar Radiation Atlas) eligió al modelo de
Muneer para emplearlo como base de datos de PVGIS en
sus siglas en inglés (Photovoltaic Geographical
Information System) debido a que este modelo posee una
base teórica muy sólida y también porque tiene la
capacidad de seguirse perfeccionando. [8]
El modelo de Muneer es seleccionado en esta
investigación porque distingue entre superficies
sombreadas y no sombreadas y dentro de estas últimas
entre cielos cubiertos o despejados. Posee una base
teorica muy sólida, los resultados que se han obtenido
hasta el momento con este modelo lo ubican dentro de los
mejores modelos de cálculo e irradiancia más exactos
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De la Torre et al. / Caracterización de Energía Solar Fotovoltaica utilizando el Modelo Aniso Trópico de Muneer
2.1. Superficies sombreadas o superficies no
sombreadas bajo cielo cubierto
A continuación, se detalla la respectiva ecuación, al
igual que cada una de sus variables
( 2)
Factor de inclinación.
Este factor nos indica la relación que existe entre la
irradiancia difusa del fondo de la pendiente y la
irradiancia difusa horizontal. [6]
( 3)
Idif: irradiancia difusa del cielo en superficie inclinada
[W/m
2
].
Idif,h: irradiancia horizontal difusa del cielo [W/m
2
].
β: ángulo de inclinación [rad]. [5] [6]
b: índice de distribución de radiancia, este valor tendrá
una variación dependiendo de si la superficie es
sombreada o no sombreada bajo cielo cubierto. [8]
Con:
b= 5.73 para superficies sombreadas.
b= 1.68 para superficies no sombreadas bajo cielo
cubierto.
Estos valores son utilizados para Europa [8][9], sin
embargo, a nivel mundial Muneer propuso un valor
promedio de b que es igual a 2.5 para superficies
sombreadas o superficies no sombreadas bajo cielo
cubierto, mientras que para superficies no sombreadas
bajo cielo no cubierto el valor de b tiende a variar. [6]
2.2. Superficie no sombreada bajo cielo no cubierto
Al igual que en las superficies sobradas o no
sombreadas bajo cielo cubierto se involucran los
parámetros ya mencionados, pero con una pequeña
diferencia, en la cual se añaden una serie de parámetros
como:
ϒ
( 4)
l=Ih/Ioh: Índice de anisotropía que dentro de este se
encuentra, la irradiancia directa sobre una superficie
horizontal (Ih) [W/m
2
] y la irradiancia solar extraterrestre
en una superficie horizontal (Ioh) [W/m
2
].
ϒb=cos(θ)/cos(z) Factor que explica la dirección de
la radiación del haz, θ: ángulo de incidencia [rad], z:
ángulo cenital solar [rad]. [5]
La irradiancia solar extraterrestre que recibe la tierra,
se le suele denominar constate solar, de manera que se le
da un valor de
1367 [W/m
2
] [10]
Hay que tener mucho en cuenta que en este caso el
factor de inclinación en uno de sus elementos se verá
modificado, esto va a depender en qué parte del mundo
se esté ubicado como por ejemplo en el norte de Europa,
sur de Europa, Japón o para el resto del mundo.
Para el norte de Europa:
( 5)
Para el sur de Europa:
( 6)
Para Japón
( 7)
Para el resto del Mundo
( 8)
En nuestro caso, como nos encontramos ubicados en
Quito-Ecuador escogeríamos la ecuación número 8.
2.3. Angulo Zenital
El ángulo cenital es aquel que se encuentra entre la
dirección del sol y la vertical del sitio (cenit).
Se puede decir que el ángulo cenital (z) es
complementario al ángulo de altura solar (h).
(9)
2.4. Angulo de Declinación (δ)
El ángulo de declinación es aquel que se encuentra
entre el eje de la tierra y un plano perpendicular una línea
entre el sol y la tierra. El ecuador de la tierra posee una
inclinación de 23.45 grados con relación al plano de la
órbita terrestre alrededor del sol, por lo tanto la
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Edición No. 17, Issue II, Enero 2021
declinación cambia de 23.45 grados norte a 23.45 grados
sur a lo largo de un año. [1]
( 10)
Donde n: es el día del año por ejemplo en nuestro caso
el 1 de mayo sería el día número 121 del año y así
sucesivamente el valor cambiaría según necesitemos
[1][4][11].
2.5. Angulo de Hora solar (w)
El ángulo de declinación es aquel que se encuentra
El ángulo de hora solar es aquel que se encuentra
entre la longitud de un sitio en la superficie de la tierra y
la longitud paralela del haz del sol.
Podemos decir que el valor del ángulo solar al
mediodía es cero, negativo en la mañana y positivo en la
tarde. La tierra da una vuelta completa de 360 grados en
24 horas, por lo tanto, cada hora corresponde a 15 grados.
[1]
Se calcula a través de la rotación diaria de la tierra
alrededor de su eje. [11]
( 11)
2.6. Ángulo acimut (ϒ)
El ángulo de acimut es aquel que se encuentra entre
el meridiano y la ubicación de la superficie vertical, la
cual pasa a través del sol. [11]
ϒ
( 12)
2.7. Ángulo de altura solar (h)
El ángulo de altura solar o también denominado
altitud es aquel que se encuentra entre la dirección del sol
y la superficie horizontal. [11]
( 13)
2.8. Ángulo de Incidencia (θ)
El ángulo de incidencia es aquel que está formado por
el vector de dirección del haz solar y el normal que sale
de la superficie. [11]
ϒ
ϒ
ϒ
( 14)
2.9. Ángulo de Inclinación (β)
El ángulo de inclinación es aquel que está formado
por la superficie plana con la horizontal. [12] [13]
2.10. Ángulo de Latitud (ø)
El ángulo de latitud es aquel que se encuentra
formado por la línea radial la cual une la ubicación al
centro de la tierra con la proyección de la línea en el plano
ecuatorial. [12][13]
2.11. Modelo de células solares de un solo diodo
Una celda fotovoltaica bajo el modelo detallado
puede ser representada mediante un circuito eléctrico
como el de la Figura 5. [3]
Como se puede apreciar en el circuito eléctrico
tenemos una corriente Iph, una corriente Id, una corriente
IRp y por último una corriente I las cuales se describirán
más adelante.
También está constituido por dos resistencias una
conectada en paralelo, llamada Rp la cual representa las
fugas de corriente en la unión p-n y por último una
resistencia Rs conectada en serie la cual representa las
pérdidas en los contactos, en algunos casos estas dos
resistencias no tomadas en cuenta debido a que adoptan
valores bastante grandes en el caso de Rp y valores
bastante pequeños en el caso de Rs. [16]
Figura 1: Circuito equivalente de una celda o celular solar
(modelo detallado)
Este es uno de los modelos que más se aproxima al
trabajo real que realiza una célula solar. [17]
Según la Fig. 1 la cual representa al circuito
equivalente de una celda solar (modelo detallado), si se
le aplica la ley de corrientes de Kirchhoff obtendremos la
siguiente ecuación:
( 15)
I: corriente de salida de la celda solar.
Iph: corriente foto generada.
Id: corriente del diodo
IRp: es la perdida de corriente en la resistencia en
paralelo. [18]
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De la Torre et al. / Caracterización de Energía Solar Fotovoltaica utilizando el Modelo Aniso Trópico de Muneer
Corriente foto generada
Podríamos decir que esta corriente es la más
importante entre este conjunto de intensidades debido a
que depende de la temperatura e irradiancia solar, siendo
este último parámetro el que más nos interesa debido a
que el modelo anistrópico de Muneer pretende calcular la
irradiancia difusa para una superficie inclinada.
Y se puede definir esta corriente por medio de la
siguiente ecuación.
( 16)
El Standard Test Conditions que tiene como siglas
(STC) o también llamado Condiciones Estándar de
Medida, es un concepto o termino que utilizan los
productores para realizar una serie de pruebas a los
paneles fotovoltaicos dentro de un equipo denominado
flash-test, este dispositivo es calibrado para que produzca
una irradiancia de 1000 [ W/m
2
], una temperatura de 25-
27 [°C] o (298.15-300.15) [K] y un espectro de aire de
masa de 1.5 (AM1.5), con el objetivo de establecer cómo
reacciona el panel bajo estos estados y establecer las
diferentes curvas que se presentan en hoja de datos.[19]
Isc
(STC)
: corriente de corto circuito en (Standard Test
Conditions) o Condiciones Estándar de medida [A].
K: coeficiente de temperatura de la corriente de corto
circuito [ A/K].
T
(STC)
: Temperatura nominal en Condiciones Estándar de
Medida = 298.15 [K].
T: Temperatura de la celda solar [K].
G: Irradiancia que recibirá el panel solar [ W/m
2
].
G
(STC)
: Irradiancia nominal en Condiciones Estándar de
Medida = 1000 [ W/m
2
].[10][16]
Corriente del diodo
Cabe mencionar que esta corriente tal y como lo
indica su nombre es la que circula por el diodo. De
acuerdo a las características que posee un diodo
semiconductor, podemos determinar la ecuación
correspondiente para su corriente, denominada como
ecuación de Shockley.
( 17)
Is: corriente de saturación del diodo [A].
q: carga del electrón = 1.6 X 10
(-19)
[C].
Vd: voltaje del diodo [V].
Aq: factor de idealidad del diodo, el cual puede variar
entre 1 y 2.
k: constante de Boltzmann = 1.38X10
(-23)
[J/K].
T: temperatura absoluta [K].
De acuerdo con [20] se puede dar un valor
aproximado de 0.004 [A] a la corriente del diodo.
Corriente que expresa la disminución de corriente en
la resistencia en paralelo. Esta es la última corriente que
se describirá, pero no la menos importante, es la
intensidad que atraviesa la resistencia en paralelo, la cual
es definida a través de la siguiente ecuación
( 18)
Vd: voltaje del diodo [V].
Rp: resistencia en paralelo [Ω].
2.12. Modelo Simplificado
Una celda fotovoltaica bajo el modelo simplificado
puede ser representada mediante un circuito eléctrico
como el de la Figura 2. [3]Este modelo es muy parecido
al anterior, pero posee una pequeña modificación, de
acuerdo al documento [20] podemos decir que la
eficiencia de una célula solar no se verá modificada con
el cambio de la resistencia en paralelo, como ya
mencionamos anteriormente esta resistencia puede tomar
valores muy altos y podríamos asumir que su valor es
igual a infinito. Rp no representa un valor relevante de
pérdida, por lo cual el termino IRp se simplificaría,
aplicando la ley de corrientes de kirchoff obtenemos la
siguiente ecuación.
( 19)
Figura 2: Circuito equivalente a una celda o celular solar (modelo
simplificado). [Autor]
3. MODELO MATEMÁTICO
Para el desarrollo del modelo matemático se realizó
un programa utilizando el software Matlab, el cual
calcula la potencia en paneles fotovoltaicos que estén
sombreados o no sombreados bajo cielo cubierto y
paneles no sombreados bajo cielo no cubierto, ya que
como se ha explicado anteriormente este modelo
distingue entre estos dos tipos de condiciones. Se
ingresará por teclado la opción correspondiente para
poder calcular la potencia del panel en las condiciones ya
mencionadas.
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Edición No. 17, Issue II, Enero 2021
Sera el número 1 para las superficies sombreadas o
superficies no sombreadas bajo cielo cubierto y el
número 2 para las superficies no sombreadas bajo cielo
no cubierto.
Al igual que el día, que va a variar entre el 1 al 31 de
mayo de 2019, es decir el número 4 para el día 4 y así
sucesivamente para cualquier día que se requiera.
Otros valores que son necesarios para el cálculo son:
el ángulo de inclinación del panel en [°] y la temperatura
de la celda solar en [°C]. Estos serán los únicos datos
necesarios para poder calcular la potencia en un panel
bajo las condiciones establecidas, ya que el modelo de
Muneer, así como el de Perez, [7] permite determinar
tanto la orientación (ϒ) como la inclinación (β) óptima a
colocar un panel para tener la mayor captación y como
resultado mayor producción de energía eléctrica.
3.1. Algoritmo
Paso 1: Inicio
Paso 2: Selección y asignación de variables.
Paso 3:
Opciones.
1. Superficies sombreadas o superficies no
sombreadas bajo cielo cubierto.
2. Superficies no sombreadas bajo cielo no cubierto.
Día del mes.
Inclinación del panel fotovoltaico [°].
Temperatura de la celda fotovoltaica [°C].
Paso 4:
1. Superficies sombreadas o superficies no
sombreadas bajo cielo cubierto
2. Superficies no sombreadas bajo cielo no cubierto.
Paso 5:
Visualización de resultados.
Paso 6:
Fin.
Aquí se puede ver el algoritmo del programa para las
dos condiciones que establece este modelo de radiación
solar.
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para la validación del modelo propuesto se va a
realizar la comparación de generación de energía frente a
un sistema ya construido y ubicado en la Universidad
Politécnica Salesiana campus sur, para ello necesitamos
las características técnicas de este sistema las cuales se
las describe en los párrafos siguientes:
Figura 3: Ángulo de inclinación de los paneles fotovoltaicos
ubicados U.P.S.
Para la medición del ángulo de inclinación se utilizó
la ayuda de un inclino metro, como se puede observar en
la imagen, los paneles fotovoltaicos se encuentran a una
inclinación de 23.25°, este valor, se empleó para los
respectivos cálculos de la potencia. También se
manejaron algunos datos que se encuentran en la ficha
técnica de los paneles fotovoltaico como son:
Tabla 1: Datos técnicos del panel
Parámetro
Valor
Número de celdas
72
Corriente de cortocircuito Isc
5.52[A]
Potencia pico de cada panel
190[W]
Coeficiente de T (NOTC)
0.052%/oC
STC:
Irradiancia 1000 [W/m
2
]
Espectro de masa de aire 1.5
Temperatura 25 [°C]
Velocidad del viento 0 [m/s]
NOTC:
Irradiancia 800 [W/m
2
]
Espectro de masa de aire 1.5
Temperatura 25 [°C]
Velocidad del viento 1 [m/s]
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De la Torre et al. / Caracterización de Energía Solar Fotovoltaica utilizando el Modelo Aniso Trópico de Muneer
Figura 4: Valores diarios de irradiancia horizontal difusa del cielo
(Idif,h)
En la Fig. 4 tenemos la irradiancia horizontal difusa
del cielo (Idif,h), que son datos los cuales se obtuvieron
de la NASA, según las coordenadas geográficas en donde
se encuentra la Universidad Politécnica Salesiana
campus Sur, Latitud: 0.281979-Longitud;78.549618.
Figura 5: Valores diarios de la irradiancia directa promedio
La Fig. 5 indica la irradiancia promedio por día, estos
valores fueron proporcionados por la Universidad
Politécnica Salesiana de la base de datos de los paneles
fotovoltaicos que se encuentran instalados en el campus
Sur. Otro valor que se utilizó es la hora solar local (TVS)
igual a 12 horas, finalmente utilizaremos una temperatura
de la celda fotovoltaica de 30 °C.
4.1. Superficies sombreadas o superficies no
sombreadas bajo cielo cubierto
Figura 6: Potencia-día (superficies sombreadas o no sombreadas
bajo cielo cubierto)
La Fig. 6 describe la comparación entre la potencia
total diaria del modelo aniso trópico de Muneer y la
potencia de los paneles que se encuentran instalados en
la Universidad Politécnica Salesiana, cabe mencionar
que en esta figura observamos dichas potencias de un
determinado día, que en este caso es el día 4.
Figura 7: Potencia-mes (superficies sombreadas o no
sombreadas bajo cielo cubierto)
En la Fig. 7 podemos observar potencias te todo un
mes. Los valores de la potencia total diaria del modelo
aniso trópico de Muneer son mayores a los de la U.P.S,
por lo cual, podemos decir que este modelo aprovecha de
manera más eficiente la radiación solar.
Figura 8: Error relativo (M.A.M - superficies sombreadas o no
sombreadas bajo cielo cubierto)
Figura 9: Error relativo respecto a sistema FV (U.P.S)
En la Fig. 8 y Fig. 9, nos encontramos con el error
relativo [%] de las potencias del modelo aniso trópico de
Muneer y de la Universidad Politécnica Salesiana
respectivamente, estos resultados nos dan una idea del
error que se está cometiendo en porcentaje.
Podemos verificar el error relativo tanto del modelo
en estudio, como el de la U.P.S, en los cuales si
realizamos un promedio Modelo aniso trópico de Muneer
17.55 y Universidad Politécnica Salesiana 19.26,
tenemos como resultado que el modelo de la Universidad
tiene un porcentaje de error más alto que el modelo de
Muneer.
4.2. Superficies no sombreadas bajo cielo no cubierto
A continuación, se muestra la comparación del
modelo tomando en consideración superficies no
sombreadas.
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Edición No. 17, Issue II, Enero 2021
Figura 10: Potencia-día (superficies no sombreadas bajo cielo no
cubierto)
En las Fig. 10 y Fig. 11, podemos ver prácticamente
los mismos resultados con respecto a las figuras de las
superficies sombreadas o no sombreadas bajo cielo
cubierto, pero con la diferencia de que la potencia total
diaria tiene un incremento, por lo cual los errores
relativos del modelo aniso trópico de Muneer tienden a
crecer.
Figura 11: Potencia-mes (superficies no sombreadas bajo cielo
no cubierto)
Figura 12: Error relativo (superficies no sombreadas bajo cielo no
cubierto)
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la evaluación del recurso solar mediante el
modelo propuesto, se puede comparar el desempeño del
modelo aniso trópico de Muneer y el de un sistema ya
implementado para este caso se utilizo el sistema
fotovoltaico de la Universidad Politécnica Salesiana
como ejemplo por la facilidad de acceso , se notó que el
modelo de Muneer tiene un mejor desempeño que el
sistema fotovoltaico utilizado para el ejemplo , ya que,
las potencias calculadas por el modelo de Muneer son
mayores a los del sistema fotovoltaico ya implementado,
esto se traduce a un mejor aprovechamiento de la
radiación solar, con ello si en un futuro se pretende
realizar una nueva implementación de un sistema
fotovoltaico con la misma demanda de energía, se lo
podría efectuar pero con un menor costo de inversión,
dado que, se instalaría menos paneles fotovoltaicos para
producir la misma energía demandada o una mayor.
Cabe resaltar que el modelo aniso trópico de Muneer
distingue entre distintas condiciones del cielo (cubierto o
no cubierto), con ello, se puede aplicar este modelo en
cualquier periodo del año, por otro lado, si se determina
adecuadamente el ángulo óptimo de inclinación, se
tendrá una mayor captación de radicación solar.
Con la aplicación de este modelo, se obtienen buenos
resultados, considerando la irradiancia solar sobre
superficies sombreadas o no sombreadas bajo cielo
cubierto y en superficies no sombreadas bajo cielo no
cubierto y con ello solucionar problemas de generación
eléctrica en lugares en donde el clima es muy variante y
además en sitios que tengan muy poca disponibilidad de
iluminación (luz natural).
Para ultimo, analizando los paneles instalados en el
sistema fotovoltaico de la Universidad Politécnica
Salesiana se determina que tienen una inclinación de 23
grados, si por ejemplo se aumenta los grados de
inclinación de 23° a 33°, la potencia total disminuye en
un 7,08%, caso contrario si se disminuye los grados de
inclinación de 23° a 13°, la potencia total aumenta en
4,88%, lo que denota que el modelo aniso trópico de
Muneer nos da un punto optimo de inclinación
dependiendo de las características del lugar en la cual se
implementara el sistema fotovoltaico.
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Esteban Nicolás De La Torre.-
Nació en Quito en 1995. Recibió su
titulo de Ingeniero Eléctrico de la
Carrera de electricidad dela
Universidad Politécnica Salesiana
en 2020 .Sus áreas de interés son las
energías alternativas y generación
distribuida, actualmente realiza
investigaciones sobre la optimización en MPPT de
sistemas fotovoltaicos convencionales.
Luis Fernando Tipán. - Nació en
Quito en 1982. Recibió su título de
Ingeniera Electrónica en Control de
la Escuela Politécnica Nacional en
2008. Recibió su título de Maestría
en Eficiencia Energética en Escuela
Politécnica Nacional en 2015. Su
experiencia profesional la dedico
principalmente al campo petrolero e industrial, su campo
de investigación se encuentra relacionado con la
Electronica de Control basada en tarjetas inteligentes
domótica, Electrónica de los Sistemas de Potencia en
energias alternativas.
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