Evaluación de tres modelos matemáticos empíricos de la temperatura de un panel fotovoltaico a las condiciones del Valle del Mantaro

Abstract

Utilizar la energía solar mediante paneles trae muchos beneficios ambientales como económicos, por sus características, vida útil y son resistentes a distintas condiciones climáticas; pero para ello se tiene que diseñar correctamente y se necesita de ecuaciones validadas de la temperatura del panel, motivo que originó la presente investigación. En la investigación se consideraron 11 modelos matemáticos empíricos de la temperatura del panel fotovoltaico que requieren la medición de variables ambientales, para el procesamiento fueron implementados en el lenguaje de programación Matlab. En la parte experimental se utilizó un panel fotovoltaico de 250 W y para evaluar la temperatura del panel con carga, se conectó un sistema de bombeo que consta de una bomba sumergible de agua, un regulador de carga y dos baterías secas. Los 18 días de experimentaciones fueron en los meses julio, agosto y setiembre, donde se ha medido la irradiancia solar, temperatura ambiente y velocidad del aire, periodo donde se presentó días soleados, nublados y parcialmente nublados. En la investigación se propone un modelo matemático empírico, que con el de Chenni, Makhlouf, Kerbache & Bouzid (2007) predicen convenientemente la temperatura del panel fotovoltaico. Para el modelo propuesto, el error relativo, error absoluto, Eficiencia de Modelado, Coeficiente de Determinación del Modelo, Coeficiente de Error y la Raíz del Error Cuadrado Medio es 10,15%; 4,24 °C; 0,45; 0,88; 0,10 y 5,31; respectivamente. Para los otros modelos estos valores se alejan a los ideales. La temperatura experimental promedio fue 43,33 °C y los estimados por el modelo de Makhlouf, Kerbache & Bouzid (2007) y el propuesto son 43,29 y 43,37 °C, respectivamente. Por lo que el modelo propuesto presenta un mejor contraste.