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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/5124| Title: | Influencia de datos meteorológicos erróneos en simulación de sistemas de aprovechamiento solar |
| Authors: | Marquez Luna, Lucila Virginia%1076589 |
| Issue Date: | 2023-01-13 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico |
| Description: | En este trabajo se estudia la incertidumbre de evaluación termo-económica de un sistema de calentamiento solar utilizando bases de datos erróneas de irradiancia global de una estación meteorológica automática, EMA. El estudio considera un calentador de agua con colectores de placa plana de escala industrial ubicado en Xochitepec, Mor., México. La incertidumbre se determina haciendo un comparativo de la energía térmica útil solar anual, la tasa interna de retorno y el periodo de recuperación de la inversión, con bases de datos crudas y corregidas de irradiancia global. La base de datos corregida se obtiene ordenando la base de datos cruda respecto a un vector de datos patrón de tiempo. Los datos faltantes y fuera de intervalo se filtran contrastándolos con modelos de irradiancia extraterrestre y considerando el ángulo zenit. Los datos erróneos se corrigen con un modelo de irradiancia optimizado para la zona de estudio. La energía térmica útil solar se determina, construyendo y verificando una plataforma de simulación transitoria basada en componentes. La base de datos cruda se compone de 433467 registros, del 01 de junio del 2020 al 31 de mayo del 2021 de 00:00 a 23:59 h con pasos de tiempo de un minuto; es de observar que presentó un considerable 71.0% de datos erróneos, 374025 registros. El 39.3% de datos erróneos fue por error de respuesta al coseno del sensor, el 17.5% por datos faltantes, el 10.7% por datos fuera del límite inferior y el 3.5% por datos fuera de límite superior. En sistemas de calentamiento solar de agua, una incertidumbre de la irradiancia del 71.0% afecta un 55.0% la energía térmica útil solar, y esta a su vez, afecta un 64.3% la tasa interna de retorno y hasta un 33.9% el periodo de recuperación de la inversión. Con la corrección de la base de datos, el calor solar se incrementó 24.8 MWh, equivalentes a 130 días de calor solar, la tasa interna de retorno aumentó 9.0% y el periodo de recuperación de la inversión disminuyó 2.1 años. Para la ciudad de Monterrey, el estudio mostró una incertidumbre de la irradiancia del 80.0% que afecta un 4.7% la energía térmica útil solar, y esta a su vez, afecta un 11.1% la tasa interna de retorno y un 4.5% el periodo de recuperación de la inversión. Los resultados muestran que el efecto de datos de irradiancia erróneos de estaciones meteorológicas es considerable en el desempeño termo-económico de un sistema de calentamiento solar de agua, y puede llegar a limitar proyectos viables. El tratamiento de datos de irradiancia puede utilizarse como una alternativa para disminuir el efecto de datos erróneos en la evaluación de escenarios de inversión de sistemas de aprovechamiento solar. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Tesis de Maestría en Ingeniería Mecánica |
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|---|---|---|---|---|
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