Diseño e implementación de un sistema de monitoreo y adquisición de datos de parámetros eléctricos y ambientales de un sistema fotovoltaico conectado a la red de 3kW

Abstract

En el presente trabajo de investigación se realizó el diseño e implementación de un sistema de monitoreo y adquisición de datos inalámbrico con un interfaz en LabVIEW en tiempo real para monitoreo de parámetros eléctricos en DC y ambientales de un SFCR de 3kW, El cual se llevó a cabo integrando dispositivos como un Raspberry pi 3B+, un Arduino Nano, usando como sensores de temperatura 03 PT100, como sensor de tensión un divisor de tensión, como sensor de corriente el ACS758, como sensor de irradiancia una celda calibrada y como interfaz gráfica y almacenamiento de datos un programa elaborado en LabVIEW, también se hizo el modelado e impresión en 3D de las piezas de la carcasa pudiendo así implementar un prototipo con un sujetador para riel DIN. Todo esto orientado bajo la norma IEC-61724-2017. En el periodo de prueba de 05 días nos entrega los siguientes resultados: Influencia de la temperatura en el módulo fotovoltaico, en el cual pudimos observar que las temperaturas de cada célula en el módulo no son iguales, teniendo una desviación de hasta 3C el cual ocasiona pérdidas por dispersión de parámetros. Influencia de la temperatura en el generador fotovoltaico, en el cual pudimos observar que la temperatura y la tensión en un sistema fotovoltaico son inversamente proporcionales y cuando más caliente esté un módulo fotovoltaico es menos eficiente, en este apartado se registró temperaturas de hasta 52.31C en la superficie del módulo fotovoltaico. Influencia de la irradiancia en el generador fotovoltaico, apartado en el cual observamos que la irradiancia y la corriente generada son directamente proporcionales, también se presentó eventos de irradiancia solar extrema, siendo el más alto y menos prolongado el día 17 de Junio del 2021, con un valor 1245.89[W/m2], una duración de 06 segundos, registrados a las 11:39:13 y el más prolongado, presentado el mismo día, con un valor de 1219.75[W/m2], una duración de 176 segundos registrados a las 11:34:17 segundos. Finalmente se concluye que los indicadores proporcionados sobre la energía generada por el SFRC bajo ciertas condiciones ambientales son confiables debido a lineamientos con la norma propuesta, calibración y validación de las lecturas de los sensores y demás componentes usados.