Assessing different models to estimate photovoltaic monocrystalline modules operating temperature using weather data

• Autores: Liomnis Osorio Laurencio, Yoalbys Retirado Mediaceja, José Emilio Camejo Cuán, Roger Proenza Yero, Adrián Romeu Ramos, Eliannet Varga Estupiñan
• Localización: Ingeniería Energética, ISSN-e 1815-5901, Vol. 43, Nº. 3, 2022, págs. 120-130
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación de diferentes modelos para estimar la temperatura de operación de módulos fotovoltaicos monocristalinos usando datos climatológicos
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• Resumen
  • español

    RESUMEN La eficiencia de los módulos fotovoltaicos depende de la temperatura de operación de las celdas. Actualmente es difícil escoger un modelo idóneo para estimar la temperatura de los módulos, debido a la variedad de modelos propuestos. En esta investigación se evaluaron diez modelos de estimación de temperatura de los módulos, a partir de tres variables de entrada: temperatura ambiente, irrandiancia y velocidad del viento. Para las modelaciones se usaron mediciones in situ, registradas durante seis meses, por el sistema fotovoltaico de silicio monocristalino de 7,5 kWp y una estación climatológica del Centro de Investigaciones de Energía Solar de Santiago de Cuba. El modelo King et al. (2004) presentó los mejores criterios de precisión, con error cuadrático, error medio absoluto y coeficiente de determinación igual a 3.482 ºC, 2.698 ºC y 0.912 respectivamente. Finalmente, se simuló el efecto de la temperatura de operación de los módulos sobre la eficiencia, obteniéndose informaciones de utilidad para futuros proyectos de sistemas fotovoltaicos en Cuba.

  • English

    ABSTRACT The efficiency of photovoltaic modules depends on the operating temperature of the cells. Currently it is difficult to choose a suitable model to estimate the temperature of the modules, due to the variety of proposed models. In this research, ten temperature estimation models of the modules were evaluated, based on three input variables: ambient temperature, irradiance and wind speed. For the modeling, in situ measurements were used, recorded for six months, by the 7.5 kWp monocrystalline silicon photovoltaic system and a climatological station of the Solar Energy Research Center of Santiago de Cuba. King et al (2004) was the model with the best accuracy criteria, with squared error, mean absolute error and coefficient of determination equal to 3.482 ºC, 2.698 ºC and 0.912, respectively. Finally, the effect of the operating temperature of the modules on the efficiency was simulated, obtaining useful information for future projects of photovoltaic systems in Cuba.