EESFC Equipo de Energía Solar Fotovoltaica, Controlado desde Computador (PC)

5.3.1.- ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
COMPUTER CONTROLLED PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY UNIT - EESFC

Equipo: EESFC. Equipo de Energía Solar Fotovoltaica, Controlado desde Computador (PC)

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Equipo EESFC completo

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Detalle del equipo

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EESFC/CIB. Caja-Interface de Control: La Caja-Interface de Control forma parte del sistema SCADA

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Diagrama de proceso y disposición de los elementos del equipo

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EESFC/SOF. Software del equipo EESFC. Pantalla principal

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SISTEMAS INNOVADORES

El Equipo de Energía Solar Fotovoltaica Controlado desde Computador (PC), "EESFC", incluye el equipamiento que utiliza la ley de la fotoconversión, que convierte directamente la radiación solar en electricidad. La energía absorbida se proporciona mediante radiación solar simulada, que en nuestro caso es suministrada mediante un panel con una fuente de luz muy potente (lámparas solares).

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Expansiones

ICAI

Software Interactivo para Enseñanza Asistida desde Computador
FSS

Sistema de Simulación de Fallos
PLC

Control de Procesos Industriales por PLC
PLCHMI

Control y Monitorización local/remota IIoT con HMI
ELK

KIT de Desarrollo de Software de EDIBON, Powered by NI LabVIEW™
ECR

Sistema Modular Industrial de EDIBON con NI CompactRIO
ESN

EDIBON SCADA-Net
ECL

Educación a Distancia de EDIBON

Laboratorios

5RTV
 Laboratorio de Energías Renovables para Educación Técnica y Vocacional
5RHE
 Laboratorio de Energías Renovables para Educación Superior

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Descripción General

El Equipo de Energía Solar Fotovoltaica Controlado desde Computador (PC), "EESFC", incluye el equipamiento que utiliza la ley de la fotoconversión, que convierte directamente la radiación solar en electricidad. La energía absorbida se proporciona mediante radiación solar simulada, que en nuestro caso es suministrada mediante un panel con una fuente de luz muy potente (lámparas solares).

El equipo está compuesto por:

  • Paneles solares fotovoltaicos.
  • Simulador solar compuesto de lámparas solares.
  • Sistema de ventilación.
  • Regulador para cargas CC y batería.
  • Cargador auxiliar de batería.
  • Batería.
  • Módulo de cargas de CC.
  • Sensores (temperatura, radiación solar, corriente CC y voltaje CC).

Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + una Caja-Interface de Control + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

  1. Identificación y familiarización con todos los componentes del equipo y cómo se relacionan con su operación.
  2. Determinación de los parámetros característicos del panel solar.
  3. Estudio de los materiales que constituyen la célula solar.
  4. Estudio del lado p y n de una célula solar.
  5. Estudio de las curvas I-V y P-V.
  6. Estudio de la corriente inversa o de saturación.
  7. Estudio de V, I y W en función de diferentes cargas.
  8. Medición de la tensión en circuito abierto y la corriente en cortocircuito para un panel solar con carga.
  9. Medición de la potencia máxima del panel solar con carga.
  10. Estudio de la relación entre la potencia generada y la potencia de radiación solar.
  11. Estudio de la potencia máxima del panel solar.
  12. Estudio de la influencia de la temperatura sobre la tensión de circuito abierto de los paneles solares.
  13. Determinación de la eficiencia de la foto-conversión.
  14. Estudio de la eficiencia de los paneles solares conectados en paralelo.
  15. Estudio de la eficiencia de los paneles solares conectados en serie.
  16. Estudio de la eficiencia, dependiendo de la temperatura, del sistema fotovoltaico conectado en paralelo.
  17. Estudio de la operación del sistema de generación fotovoltaico suministrando potencia a diferentes cargas CC sin una batería auxiliar.
  18. Estudio de la operación del sistema de generación de potencia fotovoltaica con una batería auxiliar y suministrando potencia a diferentes cargas CC/CA.
  19. Estudio de la operación del sistema fotovoltaico en serie/paralelo con conexión de diferentes cargas y sin el apoyo de la batería.
  20. Estudio de la operación del sistema fotovoltaico en serie/ paralelo con conexión de diferentes cargas CC y con el apoyo de la batería.

MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

  1. Calibración de los sensores.
  2. Estudio del perfil de iluminación de las lámparas.
  3. Determinación de la resistencia de una célula solar conectada en serie y en paralelo.
  4. Estudio de los parámetros que definen la calidad de una célula solar.
  5. Estudio de la dependencia de la tensión de circuito abierto (V∞) con los lúmenes.

Prácticas para ser realizadas con el KIT OPCIONAL "EE-KIT":

  1. Estudio de la operación del sistema fotovoltaico en serie/paralelo con conexión de diferentes cargas y sin el apoyo de la batería.
  2. Estudio de la operación del sistema fotovoltaico en serie/ paralelo con conexión de diferentes cargas CA y con el apoyo de la batería.
  3. Estudio de la conexión de cargas a tensión alterna de 220V.

Prácticas para ser realizadas con el elemento adicional recomendado "EE-HYB-KIT":

  1. Estudio del procedimiento de conexión a red del inversor híbrido: secuencia correcta de interruptores de batería y red.
  2. Estudio de la configuración del inversor híbrido.
  3. Estudio del inversor híbrido en modo conexión a red.
  4. Estudio del inversor híbrido en modo isla.
  5. Estudio del comportamiento del inversor híbrido ante un apagón.
  6. Estudio del proceso de carga de la batería desde la red del laboratorio a través del inversor híbrido.
  7. Estudio del proceso de carga de la batería desde una fuente de energía renovable.
  8. Estudio de los flujos de potencia de la batería y de la red ante variaciones de la demanda energética con la carga resistiva variable.
  9. Estudio de la respuesta del inversor híbrido al alcanzarse el punto crítico de descarga de la batería.
  10. Estudio del balance energético entre la batería-carga-red por medio de los amperímetros y voltímetros analógicos incorporados en el kit.

Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:

  1. Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica.
  2. Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia, los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc.
  3. El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real.
  4. Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  5. Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
  6. Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  7. Control del proceso del equipo EESFC a través de la interface de control, sin el computador.
  8. Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EESFC.
  9. Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más.
  10. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.
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