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Calculos para la potencia de luz solar en paneles, Apuntes de Matemáticas

Disfruten de este contendio para sus tareas

Tipo: Apuntes

2024/2025

Subido el 13/05/2025

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¡No te pierdas las partes importantes!

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Integrantes: Francisco Cela, Christopher Coba
Materia: Matemática Aplicada
1. Introducción
El presente informe tiene como objetivo aplicar el método de Newton-Raphson para
encontrar el punto de máxima potencia (MPP) de un panel solar fotovoltaico. Esta técnica
permite optimizar la captación de energía, ajustando el voltaje de operación para maximizar
la potencia generada. Se utilizó un modelo simplificado de la relación corriente-voltaje, con
el propósito de centrar la práctica en la metodología numérica.
2. Formulación del Problema
El punto de máxima potencia se determina resolviendo la condición:
I es la corriente generada por el panel solar.
V es el voltaje de salida.
Se plantea la función y se resuelve su raíz mediante el método de Newton-Raphson.
El modelo de la corriente donde:
Isc es la corriente de cortocircuito.
Voc es el voltaje de circuito abierto.
3. Metodología
Se desarrolló un código en MATLAB para implementar el método de Newton Raphson. La
estimación inicial de Vmp se fijó en 20 V, con un criterio de convergencia de 0.0001 de
tolerancia en el error relativo. Se calcularon las funciones f(V) y su derivada, y se iteró hasta
cumplir la condición de parada.
El algoritmo imprimió en cada iteración el valor actualizado de V y su error, permitiendo
observar la convergencia progresiva.
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¡Descarga Calculos para la potencia de luz solar en paneles y más Apuntes en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

Integrantes: Francisco Cela, Christopher Coba

Materia: Matemática Aplicada

1. Introducción

El presente informe tiene como objetivo aplicar el método de Newton-Raphson para encontrar el punto de máxima potencia (MPP) de un panel solar fotovoltaico. Esta técnica permite optimizar la captación de energía, ajustando el voltaje de operación para maximizar la potencia generada. Se utilizó un modelo simplificado de la relación corriente-voltaje, con el propósito de centrar la práctica en la metodología numérica.

2. Formulación del Problema

El punto de máxima potencia se determina resolviendo la condición:

● I es la corriente generada por el panel solar.

● V es el voltaje de salida.

Se plantea la función y se resuelve su raíz mediante el método de Newton-Raphson.

El modelo de la corriente donde:

● Isc es la corriente de cortocircuito.

● Voc es el voltaje de circuito abierto.

3. Metodología

Se desarrolló un código en MATLAB para implementar el método de Newton Raphson. La estimación inicial de Vmp se fijó en 20 V, con un criterio de convergencia de 0.0001 de tolerancia en el error relativo. Se calcularon las funciones f(V) y su derivada, y se iteró hasta cumplir la condición de parada.

El algoritmo imprimió en cada iteración el valor actualizado de V y su error, permitiendo observar la convergencia progresiva.

4. Implementacion del Codigo

6. Análisis de los resultados obtenidos

El resultado obtenido de Vmp = 16 se debe a la utilización de un modelo lineal simplificado para la corriente del panel solar. Este tipo de modelado supone una relación directa entre la disminución de corriente y el aumento de voltaje, lo cual lleva a que la potencia máxima se ubique alrededor de la mitad de Voc

En la práctica, los paneles solares tienen un comportamiento no lineal, modelado mediante ecuaciones de diodo, donde el punto de máxima potencia suele ubicarse entre el 70% y 80% de Voc. A pesar de este proceso, el ejercicio cumple su propósito de aplicar y comprender el método numérico de Newton Raphson para encontrar raíces de ecuaciones en contextos de energías renovables.

7. Conclusiones

● Se logró implementar correctamente el método de Newton Raphson para calcular el MPP de un panel solar.

● El resultado obtenido es coherente con el modelo utilizado, aunque representa una simplificación.

● La metodología aplicada es válida para el análisis numérico de problemas de optimización en sistemas de generación fotovoltaica.

● Para mejorar la precisión de los resultados, en futuros trabajos se recomienda utilizar modelos más realistas del panel solar.