Diseño del sistema fotovoltaico y modelado del sistema energético de un refrigerador DC por compresión de 0.24 m3 para la conservación de productos lácteos y pesqueros situado en el municipio de Popayán – Cauca

Abstract

Esta investigación, presenta los datos experimentales y el análisis de los resultados para la creación de un modelo matemático experimental, con ajuste por mínimos cuadrados, el cual permite determinar la energía consumida diaria de un refrigerador de corriente directa (DC) por compresión, con una capacitad neta de 0,23 m3 (240 L), siendo éste electrificado por un Sistema Fotovoltaico (SFV). Para la obtención de la energía eléctrica, se realizó la medición de corriente y voltaje en el refrigerador, estos datos se tomaron cada minuto para un total de 1440 datos de voltaje y 1440 datos de corriente por día. La adquisición se efectuó mediante un accesorio que va conectado al regulador de carga, llamado color control, éste permite enviar información por protocolo Ethernet a una página web permitiendo descargar los datos por archivos txt. Para calcular la potencia, el tiempo durante el cual el refrigerador pide potencia y la energía consumida por día, se desarrolló un algoritmo en el software MATLAB R2013b. Las pruebas se realizaron bajo condiciones ambientales, en el SENA regional Cauca de la ciudad de Popayán. En dichas pruebas se variaron tres parámetros: Temperatura de refrigeración programada (Trp), tiempos de apertura (ta) y Carga de refrigeración (Cr), para obtener como respuesta la energía consumida por el refrigerador (E). Además, se registraron las medidas de temperatura interna (Ti), temperatura en la carga (Tc) y temperatura ambiente (Ta), con un muestreo de 15 minutos; adicionalmente, para las pruebas de ta se toma Ti, Ta (y Tc si la hay) antes de abrir y después de cerrar la puerta de la nevera. Una vez realizado el abordaje experimental y obteniendo los resultados, se compara la energía eléctrica hallada por el modelado experimental con la energía eléctrica dada por el fabricante del refrigerador en su etiqueta energética respecto a la energía eléctrica medida por el sistema de adquisición de datos (energía eléctrica verdadera), demostrando un error del dato de energía eléctrica entregado por el fabricante, atentando con la fiabilidad de los sistemas fotovoltaicos. Por lo anterior, este trabajo presenta una herramienta que determina mejores valores de energía eléctrica consumida por un refrigerador horizontal comparada con los datos de energía eléctrica que entrega el fabricante en su etiqueta energética, mejorando de esta forma el dimensionamiento de un SFV. También expone la necesidad de caracterizar el consumo de energía eléctrica de los refrigeradores electrificados por sistemas fotovoltaicos, las cuales sirven para garantizar la fiabilidad de estos sistemas, permitiendo realizar un buen dimensionamiento, basado en datos reales de consumo de energía eléctrica.