“Diseño y simulación de un sistema hibrido eólico-fotovoltaico para el abastecimiento energético”
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Date
2024-8
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Volume Title
Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC)
Abstract
The present thesis consists of the design and simulation of a hybrid wind-photovoltaic system with the purpose of implementing a prototype that can be used to charge electronic equipment, using non-conventional renewable energy without connection to the electricity network, due to the need presented by the users of public transport in rural areas and also the lack of electricity service because of the energy cuts presented in the country by the energy crisis. Considering these aspects in this thesis a meteorological study is carried out in order to dimension the system from the behavior of the date of the wind speed and the solar radiation of a month under real measurements and extrapolating the date to a year from the Monte Carlo Method. Similarly, by estimating the electric charge and based on the technical characteristics of the elements available on the market, a design for the wind-photovoltaic hybrid system is proposed. A simulation of the prototype is then carried out in the Simulink software integrating all the elements of the system, and by using the characteristic equations of the solar panels, as well as the wind turbine, the operation validation is performed. Finally, it is achieved that when the battery is charged to 100% the system produces 120 VAC and 378 W of power enough to supply the proposed demand of 200 W achieving a functional and efficient design for its future implementation.
Description
La presente tesis consiste en el diseño y simulación de un sistema hibrido eólico-fotovoltaico con la finalidad de implementar un prototipo que pueda ser utilizado para cargar equipos electrónicos, mediante el uso de energía renovable no convencional sin conexión a la red eléctrica, debido a la necesidad que presentan los usuarios del transporte público en zonas rurales y además la falta de servicio eléctrico por los cortes de energía que se presentan en el país por la crisis energética. Considerando estos aspectos en esta tesis se realiza un estudio meteorológico con el fin de dimensionar el sistema a partir del comportamiento de la data de la velocidad del viento y la radiación solar de un mes bajo mediciones reales, y extrapolando la data a un año a partir del Método de Montecarlo. Asimismo, mediante la estimación de la carga eléctrica y a partir de las características técnicas de los elementos disponibles en el mercado se propone un diseño para el sistema hibrido eólico-fotovoltaico. Luego se realiza una simulación del prototipo en el software Simulink integrando todos los elementos del sistema, y mediante el uso de las ecuaciones características de los paneles solares, así como de la turbina eólica se realiza la validación del funcionamiento del prototipo. Finalmente se logra comprobar que cuando la batería está cargada al 100 % el sistema produce 120 𝑉𝐴𝐶 y 378 𝑊 de potencia suficiente para abastecer la demanda propuesta de 200 𝑊 consiguiendo un diseño funcional y eficiente para su futura implementación.
Keywords
SISTEMA HÍBRIDO, GENERACIÓN SOLAR, GENERACIÓN EÓLICA, DISEÑO SIMULACIÓN.
Citation
Farez Chuquitarco Diego Sebastián y Chicaiza Cando Erik Fabian (2024);“Diseño y simulación de un sistema hibrido eólico-fotovoltaico para el abastecimiento energético”, UTC, Latacunga. 90 p.