Estudio, diseño y simulación del suministro eléctrico de una vivienda aislada mediante energías renovables

Abstract

Las herramientas software de simulación de sistemas eólico-solares fotovoltaicos se presentan hoy en día como la mejor opción para diseñar, dimensionar y predecir la producción energética y el rendimiento del sistema. En este TFM se analizan las herramientas Windnavigator, PVGIS y PVsyst en el diseño y simulación de un sistema eólico-solar fotovoltaico para el suministro eléctrico de una vivienda aislada. Se estudia el funcionamiento de los distintos elementos de la instalación y se realizan los cálculos necesarios para dimensionar el sistema. Se analizan las características técnicas de los distintos elementos existentes en el mercado y se seleccionan los más idóneos para el sistema. Se analiza el funcionamiento del sistema al realizar la simulación con las herramientas software y se comparan los resultados con los cálculos realizados. En este TFM se demuestra que con las herramientas software se puede observar el comportamiento que tendrá el sistema a lo largo del año pudiendo así realizar en la fase de diseño los ajustes necesarios que permitan alcanzar los objetivos de rendimiento y producción deseados. También se ha conseguido determinar las ventajas que se obtienen al utilizar un regulador MPPT frente a un regulador PWM y se ha estudiado el funcionamiento de los sistemas de seguimiento solar comparándolo con el de su sistema equivalente con módulos fijos.

Software tools for simulation of photovoltaic wind-solar systems are presented today as the best option to design, size and predict energy production and system performance. In this TFM the Windnavigator, PVGIS and PVsyst tools are analyzed in the design and simulation of a photovoltaic wind-solar system for the electricity supply of an isolated house. The operation of the different elements of the installation is studied and the necessary calculations are made to size the system. The technical characteristics of the different elements existing in the market are analyzed and the most suitable ones for the system are selected. The operation of the system is analyzed when performing the simulation with the software tools and the results are compared with the calculations made. This TFM demonstrates that with the software tools the behavior that the system will have throughout the year can be observed, thus being able to carry out the necessary adjustments in the design phase to achieve the desired performance and production objectives. It has also been possible to determine the advantages obtained by using an MPPT regulator compared to a PWM regulator and the operation of the solar tracking systems has been studied, comparing it with that of its equivalent system with fixed modules.

Les eines programari de simulació de sistemes eòlic-solars fotovoltaics es presenten avui dia com la millor opció per a dissenyar, dimensionar i predir la producció energètica i el rendiment de el sistema. En aquest TFM s'analitzen les eines Windnavigator, PVGIS i PVsyst en el disseny i simulació d'un sistema eòlic-solar fotovoltaic per al subministrament elèctric d'un habitatge aïllat. S'estudia el funcionament dels diferents elements de la instal·lació i es realitzen els càlculs necessaris per a dimensionar el sistema. S'analitzen les característiques tècniques dels diferents elements existents en el mercat i se seleccionen els més idonis per al sistema. S'analitza el funcionament de sistema a l'realitzar la simulació amb les eines programari i es comparen els resultats amb els càlculs realitzats. En aquest TFM es demostra que amb les eines programari es pot observar el comportament que tindrà el sistema al llarg de l'any podent així realitzar en la fase de disseny dels ajustos necessaris que permetin assolir els objectius de rendiment i producció desitjats. També s'ha aconseguit determinar els avantatges que s'obtenen a l'utilitzar un regulador MPPT davant d'un regulador PWM i s'ha estudiat el funcionament dels sistemes de seguiment solar comparant-lo amb el del seu sistema equivalent amb mòduls fixos.