Estimación de la Irradiación Solar Difusa en el Plano Inclinado de Paneles Solares Fotovoltaicos

• Uzair, Muhammad ^[1] ; Naqvi, Asad A. ^[1] ; Umair H. Kazmi, Syed ^[1]
  1. [1] NED University of Engineering and Technology

     NED University of Engineering and Technology

     Pakistán

     
• Localización: Memoria Investigaciones en Ingeniería, ISSN 2301-1092, ISSN-e 2301-1106, Nº. 24, 2023, págs. 37-52
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Estimativa da Irradiação Solar Difusa no Plano Inclinado de Painéis Solares Fotovoltaicos
  • Estimation of the Diffused Solar Irradiation on the Tilted Plane of Photovoltaic Solar Panels
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• Resumen
  • español

    La energía solar, en las últimas décadas ha ganado una gran atención debido a su proceso limpio, simple y fácilmente adaptable. La utilización eficaz de la energía solar solo es posible si se dispone de datos adecuados de la radiación solar incidente. Hay varios modelos solares basados en diferentes factores climáticos, para la evaluación de la radiación en superficies planas e inclinadas están disponibles en la literatura, pero la selección del mejor modelo posible es una tarea desafiante. Aquí, se han utilizado diferentes modelos solares isotrópicos y anisotrópicos para la estimación de la radiación total incidente en la superficie inclinada de Karachi y luego se comparó la estimación con los valores experimentales. Los modelos seleccionados para este estudio incluyen a Liu y Jordan, Koronakis, Badescue, Hay y Davies, Temps y Coulson y HDKR. Los valores pronosticados y los valores medidos se comparan utilizando diferentes técnicas estadísticas como el error porcentual absoluto medio (MAPE), el error sesgado medio (MBE), el error cuadrático medio (RMSE) y t-stats. Los resultados revelaron que los modelos isotrópicos son un modelo más adecuado que los modelos anisotrópicos. Entre todos los modelos, Badescue es el modelo más adecuado para la estimación de radiaciones en superficies inclinadas con el valor más bajo de MBE, RMSE y t-stats mientras que el modelo de Temps y Coulson, basado en MAPE, MBE, RMSE y t-stats es la correlación más inapropiada para la evaluación de las radiaciones solares en superficies inclinadas. En general, para la estimación de la radiación solar en cualquier plano inclinado en Karachi, los modelos isotrópicos han mostrado una buena concordancia.

  • English

    Solar energy, in the recent decades has gained a great attention due to its clean, simple and easy adaptable process. The effective utilization of solar energy is possible only if proper data of incident solar radiation is available. There are number of solar models based on different climatical factors, for the assessment of radiation on plane and sloped surfaces are available in the literature but the selection of best possible model is a challenging task. Here, different isotropic and anisotropic solar models have been utilized for the estimation of overall radiation incident on the sloped surface in Karachi then estimation was compared with the experimental values. The models selected for this study includes Liu and Jordan, Koronakis, Badescue, Hay and Davies, Temps and Coulson and HDKR. The predicted values and measured values are compared by using different statistical techniques like Mean Absolute Percentage Error (MAPE), Mean Biased Error (MBE), Root Mean Square Error (RMSE) and t-stats. The outcomes revealed that isotropic models are more suitable model than the anisotropic models. Among all models, Badescue is the best suitable model for the estimation of radiations on sloped surfaces with lowest value of MBE, RMSE and t-stats while Temps and Coulson model, on the basis of MAPE, MBE, RMSE and t-stats is the most inappropriate correlation for the assessment of solar radiations on sloped surface. Overall, for the solar radiation estimation on any sloped plane in Karachi isotropic models have shown a good agreement.

  • português

    A energia solar, nas últimas décadas, ganhou grande atenção devido ao seu processo limpo, simples e de fácil adaptação. A utilização efetiva da energia solar só é possível se dados adequados da radiação solar incidente estiverem disponíveis. Existem vários modelos solares baseados em diferentes fatores climáticos, para a avaliação da radiação em superfícies planas e inclinadas estão disponíveis na literatura, mas a seleção do melhor modelo possível é uma tarefa desafiadora. Aqui, diferentes modelos solares isotrópicos e anisotrópicos foram utilizados para a estimativa da radiação total incidente na superfície inclinada em Karachi, então a estimativa foi comparada com os valores experimentais. Os modelos selecionados para este estudo incluem Liu e Jordan, Koronakis, Badescue, Hay e Davies, Temps e Coulson e HDKR. Os valores previstos e os valores medidos são comparados usando diferentes técnicas estatísticas como Erro Percentual Médio Absoluto (MAPE), Erro Viés Médio (MBE), Erro Quadrático Médio Raiz (RMSE) e t-stats. Os resultados revelaram que os modelos isotrópicos são modelos mais adequados do que os modelos anisotrópicos. Entre todos os modelos, Badescue é o modelo mais adequado para a estimativa de radiações em superfícies inclinadas com o menor valor de MBE, RMSE e t-stats, enquanto o modelo Temps e Coulson, com base em MAPE, MBE, RMSE e t-stats é o correlação mais inadequada para a avaliação de radiações solares em superfície inclinada. No geral, para a estimativa da radiação solar em qualquer plano inclinado em Karachi, os modelos isotrópicos mostraram uma boa concordância.