mostramos un panales solares, con la gráfica de hora solar pico

Cálculo Hora Solar Pico

Cálculo Hora Solar Pico

La hora solar pico (HSP) es una unidad, la cual se utiliza para llevar a un valor constante la energía solar que se obtiene en un día y permite obtener el equivalente en horas de duración de la irradiación solar, con la finalidad de comparar la potencia solar de una región; para determinar la HSP es necesario realizar los cálculos de irradiancia e irradiación del lugar con ayuda de bases de datos solares como PVGIS.

A continuación, se muestran los pasos para la descarga de las bases de datos:

Base de datos diaria

1. Ingresar a la base de datos PVGIS con el siguiente link https://ec.europa.eu/jrc/en/pvgis

2. De clic en el botón de herramienta de irradiación solar.

imagen que muestra como se ingresa a la base de datos de pvgis

3. Poner latitud/longitud en el mapa y presionar el botón “ir!”.

La imagen muestra como se debe poner la latitud y longitud en el mapa interactivo de pvgis para buscar el lugar de instalación

4. Se seleccionan datos diarios.

mostramos la selección de datos diarios en la base de datos de pvgis

5. Se ubica el mes de irradiancia promedio, esto varia según el país, en este caso es el mes de junio (tomamos a Colombia) y se marca la opción de hora local.

la imagen muestra la selección del mes de junio y la hora local para el cálculo de irradiancia diaria

6. Marque la opción de irradiancia, luego debe digitar el ángulo de inclinación y Azimut de 0° en la base de datos (los datos se obtuvieron con los formularios cálculo del ángulo de inclinación y cálculo del ángulo de orientación que se encuentran en el post Cálculo del ángulo de inclinación y orientación).

en la imagen se muestra como digitar los ángulos de inclinación y orientación en la base de datos pvgis

7. Descargue el CSV (archivo plano) llamado «Dailydata xxx» de la base de datos; con el botón de la parte inferior de la página y guárdelo en una carpeta llamada irradiancia diaria, para ser usado en el punto 4 de la sección importación y organización de las bases de datos.

se muestra el botón de descarga CSV para la base de datos

Nota: Cree una carpeta llamada irradiancia diaria, guarde el archivo plano en esta carpeta


Base de datos mensual

1. Repita los pasos del 1 al 3 de la sección anterior Bases de datos diaria.

2. Seleccione datos mensuales.

la imagen muestra la seleccion de datos mensuales en la base de datos pvgis

3. Seleccione el último año posible en la base de datos como año inicial y final, marque la opción de irradiación global con el ángulo; luego se debe digitar el ángulo de inclinación calculado con el formulario cálculo del ángulo de inclinación y se marca temperatura media.

en la imagen se muestra la selección del año de estudio, como se digita el ángulo de inclinación y la marcación de la temperatura

4. Descargue el CSV (archivo plano) llamado «Monthlydata xxx» de la base de datos con el botón de la parte inferior de la página y guárdelo en una carpeta llamada irradiación mensual, para ser usado en el punto 4 de la sección importación y organización de las bases de datos.

se muestra el botón de descarga CSV para la base de datos

Nota: Cree una carpeta llamada irradiación mensual, guarde el archivo plano en esta carpeta


Importación y organización de las bases de datos, aplica para mensual y diaria

A continuación, se detalla como se realiza la importación y organización de las bases de datos. Para este caso vamos a realizar la importación de la base de datos diaria:

1.De clic en el ícono que se encuentra en la imagen en la parte superior derecha y luego de clic sobre hojas de cálculo.

En la imagen se muestra como ir a google sheets

2. Abra una hoja de cálculo en blanco.

en la imagen se muestra como crear una hoja de datos nueva

3. De clic en la pestaña archivo y luego en importar.

se muestra la ubicación del botón "importar" en Google sheets

4. De clic en subir y en «seleccionar un archivo de tu dispositivo», luego seleccione el archivo plano descargado «Dailydata xxx» en el punto 7 de la sección bases de datos diaria o «Monthlydata xxx» descargado en el punto 4 de la sección bases de datos mensual.

en la imagen se obserba como subir el archivo al driveen la imagen se muestra como seleccionar el archivo para subirlo a drive

 

5. En ubicación de importación seleccione «Remplazar hoja de cálculo».

la imagen muestra la pantalla de configuración de la importación

la imagen muestra la forma de selección de ubicación para la importación

6. En tipo de separador, seleccione «detectar automáticamente».

en la imagen se muestra la selección automática del separador para ordenar los datos de la importación

7. De clic en importar datos.

se muestra la ubicación del botón "importar datos"

8. De clic en la pestaña editar y luego en «buscar  y reemplazar».

se muestra la pestaña de "buscar y reemplazar" para poder realizar los cálculos con los datos de la base de datos pvgis

9. Se deben cambiar los puntos “.” por comas “,”, luego de clic en el botón  «reemplazar todos» y después en «hecho».

se muestra como reemplazar los "." por "," y así poder utilizar los números de la base de datos para los cálculos  la imagen muestra la base de datos organizada

10. Los anteriores pasos se deben realizar tanto para la base de datos diaria como para la base de datos mensual.


Cálculos con las bases de datos

Bases de datos diarias

1. Con los datos arrojados de la importación del archivo plano «Dailydata xxx» se calcula la irradiancia diaria.

1.1. Cambie el nombre del archivo a «Datos de irradiancia diaria».

en la imagen se muestra como cambiar el nombre del archivo Google sheets

1.2. De clic en alguna celda vacía.

en la imagen se muestra la selección de la celda vacía

1.3.Se debe calcular el promedio de irradiancia entre 6 am y 6 pm, para esto copie o escriba la función =AVERAGE() en la celda con el atajo «ctrl+ v».

en la imagen se muestra como copiar la función en la celda

1.4. Se debe parar en medio de los paréntesis y luego en la tabla seleccione las celdas que corresponden a la irradiancia global G(i) entre las 6am y 6pm.

en la imagen se muestra la selección de los datos de irradiación de la tabla

1.5. Debe escribir «Irradiancia promedio» al lado de la celda calculada y cambie el color de la celda por amarillo para resaltar el valor.

la imagen muestra el nombre de la celda calculada y el cambio de color de esta

Bases de datos mensuales

2. Con los datos arrojados de la importación del archivo plano «Monthlydata xxx» se calcula la temperatura promedio, la temperatura máxima, la temperatura mínima y la irradiación mínima mensual.

2.1. Cambie el nombre del archivo a «Datos de irradiación mensual».

en la imagen se observa el cambio de nombre del archivo

2.2. De clic en alguna celda vacía.

la imagen muestra la selección de la celda vacía

2.3. Se debe calcular la temperatura promedio, para esto copie o escriba la función =AVERAGE() en la celda con el atajo «ctrl+ v».

en la imagen se observa como copiar la función de promedio

2.4. Se debe parar en medio de los paréntesis y luego en la tabla seleccione las celdas que corresponden a la temperatura T2m.

la imagen muestra la selección de los datos de temperatura para el promedio

2.5. Debe escribir  «temperatura promedio» al lado de la celda calculada.

la imagen muestra como poner el nombre a la celda

2.6. En la celda inferior copie la función =MAX () con el atajo «ctrl+ v», para calcular la temperatura máxima.

en la imagen se observa como copiar la función =max()

2.7.Se debe parar en medio de los paréntesis y luego en la tabla seleccione las celdas que corresponden a la temperatura T2m.

la imagen muestra la selección de la columna T2m

2.8. Debe escribir  «temperatura máxima» al lado de la celda calculada.

la imagen muesta como poner el nombre de temperatura máxima

2.9 Repita los pasos 1.6, 1.7 y 1.8 de esta sección, pero esta vez utilice la función =MIN() y escriba el nombre «temperatura mínima».

la imagen muestra la temperatura mínima calculada

2.10. En la celda inferior copie la función =MIN () con el atajo «ctrl+ v», para calcular la irradiación mínima.

la imagen muestra como copiar la función =min

2.11. Se debe parar en medio de los paréntesis y luego en la tabla  seleccione las celdas que corresponden a la irradiación H(i)_m.

la imagen muestra la selección de los valores de la tabla

2.12. Debe escribir  «irradiación mínima» al lado de la celda calculada.

la imagen muestra el cálculo de la irradiación mínima

2.13. Debe cambiar el color de las celdas con amarillo, rojo, verde y azul para resaltar los valores.

la imagen muestra el cambio de color de las celdas

 


A continuación, se observa el formulario para el cálculo de hora solar pico (HSP) diaria y mensual; para poder realizar los cálculos en los formularios los números decimales se deben escribir con  punto «.»

Ahora, con el dato de la HSP diaria se determina el horario con el cual el inversor entrará a operar con energía fotoeléctrica, con HSP mensual se calcula la cantidad de paneles necesarios y con los datos calculados a partir de la descarga de las bases de datos, se calculan las temperaturas de operación de la celda.

Glosario

HSP= hora solar pico

G(i)= irradiancia global diaria

T2m= temperatura ambiente

H(i)_m= irradiación solar mensual

NOTA: guarde los datos obtenidos en un archivo txt.

Click Aquí para el Siguiente paso 

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