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C. E. P. EN ENERGÍA FOTOVOLTAICA
FV-Expert (Edición Básica) - CARACTERÍSTICAS Incluido en el III Curso de Experto Profesional en Energía Fotovoltaica
Este programa constituye una herramienta de gran utilidad para el análisis, el cálculo y el dimensionado básico de instalaciones fotovoltaicas, tanto autónomas como conectadas a red, y está compuesto por las secciones que se describen a continuación.
SISTEMAS FV AUTÓNOMOS •
Dimensionado de los subsistemas de generación y acumulación.
•
Cálculo de secciones del cableado.
SISTEMAS FV CONECTADOS A RED •
Cálculo de la energía eléctrica generada, según criterio de eficiencia económica o eficiencia energética.
•
Análisis económico (TIR y VAN).
BASE DE DATOS DE IRRADIACIÓN •
Valores de energía de radiación solar incidente sobre superficies inclinadas, en ciudades de todo el mundo.
GEOMETRÍA SOLAR •
Trayectoria solar en cualquier latitud y cualquier día del año.
•
Parámetros geométricos (declinación, azimut, altura, orto, ocaso, etc.).
•
Conversión entre la hora solar y la hora legal.
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SEGUIMIENTO SOLAR •
Posicionamiento de paneles con seguimiento en un eje horizontal, vertical, o inclinado; en cualquier latitud y cualquier día del año.
•
Ángulo de incidencia durante el seguimiento.
SOMBRAS •
Cálculo de la distancia mínima de separación entre filas paralelas de paneles con cualquier orientación, en cualquier latitud, cualquier día del año y a cualquier hora.
MODELIZACIÓN DE UN MÓDULO FV •
Estudio de la característica tensión-corriente y de los parámetros fundamentales de un módulo FV (eficiencia, corriente de cortocircuito, tensión a circuito abierto, factor de forma, etc.).
La edición básica del programa presenta, respecto a la edición profesional, las siguientes limitaciones: •
No permite crear archivos con datos de irradiación, geometría solar, ni seguimiento solar.
•
No está sujeta a futuras ampliaciones, revisiones, ni actualizaciones.
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FV-Expert (Edición Básica) – MANUAL DE USUARIO © PROGENSA, 2000-2002
INTRODUCCIÓN FV-Expert (Edición Básica) es un programa desarrollado por Censolar (Centro de Estudios de la Energía Solar) con un marcado carácter didáctico que permite conocer, evaluar y analizar los aspectos fundamentales de la energía solar fotovoltaica, además de constituir una herramienta de gran interés práctico para el proyectista, facilitándole el cálculo y el dimensionado previo de las instalaciones. Esta edición del programa, incluida en el II Curso de Experto Profesional en Energía Fotovoltaica, posee algunas limitaciones con respecto a la versión actual de la edición profesional, las cuales el usuario podrá identificar fácilmente observando que algunas opciones del programa no están disponibles. Adicionalmente, el programa incluye una serie de secciones que no se tratan detalladamente en el desarrollo del citado curso, y que le servirán al alumno para profundizar y progresar en el conocimiento de esta disciplina.
REQUERIMIENTOS DEL PROGRAMA •
Unidad de CD-ROM: necesaria para la instalación del programa distribuido en CD.
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Windows 95 o superior.
•
Resolución de pantalla 800 x 600. Si es inferior, puede que algunas ventanas del programa no se vean en su totalidad.
•
Monitor en color de alta densidad (16 bits). En una configuración inferior no se mantiene la uniformidad de los tonos y algunos elementos no se visualizan.
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INSTALACIÓN DEL PROGRAMA Si en las propiedades de la unidad de CD-ROM está habilitada la opción Notificar la inserción automáticamente, el programa de instalación se ejecutará automáticamente al insertar el CD en la unidad (puede tardar unos segundos). De lo contrario, se debe ejecutar manualmente el archivo fvsetup.exe que figura en el CD. Advertencia: Debido a las peculiaridades del sistema operativo Windows, es posible que inmediatamente después de efectuar la instalación se produzca algún mensaje de error o alguna aplicación no funcione correctamente, siendo necesario reinicializar el sistema. Para desinstalar el programa o reinstalarlo, se recomienda borrar previamente de forma manual todo el contenido de la carpeta en la que se instaló inicialmente FV-Expert.
FUNCIONAMIENTO GENERAL El manejo del programa es el habitual de una aplicación bajo Windows. No obstante, a continuación se resumen las características de mayor interés para el usuario. •
Para acceder a los distintos campos de una ventana (cuadros de texto, listas desplegables, etc.) se puede utilizar la tecla Tabulador (acceso secuencial, u ordenado) o el ratón.
•
El campo activo, o el foco de la ventana, es el que responderá a la acción del usuario (pulsar una tecla, hacer clic, etc.) y es fácilmente identificable (resalte, cambio de color, cursor intermitente para edición, etc.).
•
Hacer clic en un botón equivale a pulsar la tecla Intro cuando el botón tiene el foco.
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Los botones tienen una letra subrayada. Cuando se pulsa la combinación de teclas Alt + letra, el botón recibe el foco, o bien se pulsa automáticamente.
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Cuando una lista desplegable tiene el foco, se puede seleccionar un elemento pulsando la tecla correspondiente a la inicial (letra o número) del elemento, usando las teclas de flecha, o las de Avance y Retroceso de Página.
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Cuando una barra de desplazamiento horizontal, o vertical, tiene el foco, se puede modificar su valor usando las teclas de flecha, o las de Avance y Retroceso de Página.
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Para cerrar una ventana se puede utilizar el botón Cerrar, la combinación Alt + F4, o hacer clic en el botón de la esquina superior derecha de la ventana (x). Cuando se utiliza el botón Cerrar, la ventana mostrará, la próxima vez que se abra, el mismo aspecto que tenía al cerrarse. Si se cierra mediante los otros métodos descritos, la ventana se inicializará (borrado de datos y resultados, y presentación de valores por defecto) cuando vuelva a abrirse. Al pulsar los botones de la ventana principal del programa, las ventanas abiertas y distintas de la sección escogida se cierran como si se hubiese utilizado su botón Cerrar.
•
Para acceder a los menús de las ventanas puede utilizarse el ratón o el teclado. Al pulsar la tecla Alt el menú (si existe) adquiere el foco y los distintos elementos pueden seleccionarse utilizando las teclas de flecha y pulsando Intro. Todos los elementos del menú tienen su correspondiente combinación de teclas Control + letra que permite seleccionarlos automáticamente, aunque no tengan el foco (sin estar visibles).
•
La impresión de los datos y resultados se puede realizar por impresora o a un archivo de texto. El programa muestra las impresoras instaladas en el equipo, pudiendo seleccionar la que se desea utilizar. En el caso de especificar la impresión en un archivo de texto, el programa solicita su nombre y ubicación. En cualquier caso, el programa solicita un nombre descriptivo para la aplicación, que aparecerá en los datos impresos y que se puede dejar en blanco, si se desea.
AVISOS DEL PROGRAMA El programa advierte al usuario, mediante un mensaje en una ventana, en determinadas situaciones, entre las que cabe señalar: •
Los datos tipo texto no son válidos: los caracteres permitidos dependen de si el dato es alfanumérico (posibilidad de letras y números), o sólo numérico. Cuando se permiten datos numéricos decimales, el signo de separación decimal debe ser un punto.
•
Error en los cálculos: debido al valor de los datos, o a la integridad de los archivos de datos utilizados internamente.
•
Ausencia, al inicio del programa, de archivos de datos necesarios.
•
Resultado de una operación de impresión.
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SECCIONES DEL PROGRAMA
SISTEMAS FV AUTÓNOMOS
•
Dimensionado de los subsistemas de generación y acumulación.
•
Cálculo de secciones del cableado.
Cuando la opción del menú Vincular a la base de datos esté marcada, todos los cambios que tengan lugar en la ventana de la base de datos de irradiación (país, ciudad e inclinación de paneles) se reflejarán automáticamente en la ventana de sistemas FV autónomos. Para actualizar los resultados del dimensionado después de alguna modificación se debe pulsar el botón Calcular.
SISTEMAS FV CONECTADOS A RED •
Cálculo de la energía eléctrica generada, según criterio de eficiencia económica o eficiencia energética.
•
Análisis económico (TIR y VAN).
Cuando la opción del menú Vincular a la base de datos esté marcada, todos los cambios que tengan lugar en la ventana de la base de datos de irradiación (país, ciudad e inclinación de paneles) se relejarán automáticamente en la ventana de sistemas FV conectados a red. La tabla de valores mensuales se actualiza automáticamente, a medida que se realizan cambios en los datos. Para actualizar los resultados económicos después de alguna modificación, se debe pulsar el botón Calcular.
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BASE DE DATOS DE IRRADIACIÓN
•
Valores de energía de radiación solar incidente sobre superficies inclinadas, en ciudades de todo el mundo.
Los valores medios mensuales mostrados son los que utiliza internamente el programa para realizar los dimensionados.
GEOMETRÍA SOLAR
•
Trayectoria solar en cualquier latitud y cualquier día del año.
•
Parámetros geométricos (declinación, azimut, altura, orto, ocaso, etc.).
•
Conversión entre la hora solar y la hora legal.
Los resultados se actualizan automáticamente, a medida que se realizan cambios en los datos.
SEGUIMIENTO SOLAR
•
Posicionamiento de paneles con seguimiento en un eje horizontal, vertical, o inclinado; en cualquier latitud y cualquier día del año.
•
Ángulo de incidencia durante el seguimiento.
La ilustración mostrada para el caso de seguimiento en un eje horizontal corresponde a una desviación de dicho eje igual a 90°.
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SOMBRAS
•
Cálculo de la distancia mínima de separación entre filas paralelas de paneles con cualquier orientación, en cualquier latitud, cualquier día del año y a cualquier hora.
Los puntos cardinales presentan una orientación en pantalla distinta a la mostrada en la sección de Geometría Solar, al objeto de facilitar el manejo “lógico” de la barra de desplazamiento correspondiente a la desviación N-S del panel.
MODELIZACIÓN DE UN MÓDULO FV
•
Estudio de la característica tensión-corriente y de los parámetros fundamentales de un módulo FV (eficiencia, corriente de cortocircuito, tensión a circuito abierto, factor de forma, etc.).
Para actualizar los resultados después de alguna modificación, se debe pulsar el botón Ver, o el botón Añadir. Al situar el ratón en un punto de la característica V-I, el programa facilita los valores de la tensión, la corriente y la eficiencia correspondientes a dicho punto.
LIMITACIONES DE LA EDICIÓN BÁSICA
•
No permite crear archivos con datos de irradiación, geometría solar, ni seguimiento solar.
•
No está sujeta a futuras ampliaciones, revisiones, ni actualizaciones.
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A continuación se muestra un ejemplo de manejo de la sección correspondiente a sistemas FV autónomos. Se inicia el programa ejecutando el archivo Fvexpert.exe presente en el directorio elegido durante la instalación, o bien ejecutando el acceso directo creado automáticamente durante la misma.
Mediante el primer botón de la izquierda de la pantalla principal, se accede a la sección de sistemas FV autónomos. En la hoja Consumo se introducen, uno a uno, los valores diarios de consumo, pulsando el botón Añadir cuando se completen los datos de cada elemento. No hay que olvidar que se debe indicar correctamente el tipo de corriente de cada elemento, ya que de ello depende el dimensionado general.
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En la hoja Dimensionado se introducen los demás datos y parámetros de diseño del sistema, y se pulsa el botón Calcular para mostrar los resultados. Obsérvese cómo en el marco que engloba los resultados se indica el consumo tenido en cuenta para el dimensionado.
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Mediante el botón Ver base de datos se accede a la ventana de base de datos de irradiación. Si se ha seleccionado previamente en el menú Opciones la opción de Vincular a la base de datos, cualquier cambio en la ventana de base de datos se verá reflejado automáticamente en la hoja de Dimensionado.
Se cierra la ventana de base de datos y se recoloca manualmente la de dimensionado. En la lista de consumos se decide cambiar el tipo de corriente del primer elemento. Para ello, se selecciona el elemento de la lista, se realiza el cambio pertinente y se pulsa el botón Cambiar.
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De vuelta a la hoja Dimensionado, se decide cambiar la inclinación a 25° y se pulsa nuevamente el botón Calcular para actualizar los resultados del dimensionado. Obsérvese que, como no hay consumo en alterna, el valor de pérdidas en el convertidor se anula y se deshabilita.
Para guardar los datos se utiliza la opción Guardar como... del menú Archivo.
En el menú Archivo se mantiene una lista de los archivos de instalaciones más recientes. Al seleccionar un archivo de esta lista, éste se abre automáticamente (sin necesidad de utilizar la opción Abrir).
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Para salir del programa hay que pulsar el botón Salir, en la esquina superior derecha de la pantalla principal.
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