Diseño de un sistema de iluminación LED utilizando células fotovoltaicas alimentadas por energía solar para un complejo comercial propuesto

Scientific Reports volumen 12, Número de artículo: 13289 (2022) Citar este artículo

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El documento describe los conceptos y el diseño de un próximo sistema solar fotovoltaico independiente para satisfacer las necesidades energéticas de un nuevo complejo empresarial propuesto. El propósito de este estudio es desarrollar un método de predicción para el uso de la energía solar con fines comerciales. En primer lugar, se calcula la demanda anual de energía para la iluminación y los servicios públicos de un complejo empresarial. Las luces LED se consideran en el complejo para la iluminación para minimizar el costo de la energía. Según la estimación de la carga, se pronostica que la cantidad de paneles solares será de 6097, para generar la energía para el área propuesta. En segundo lugar, se ha calculado la parte importante del diseño en la estimación de la radiación solar y el ángulo de inclinación óptimo de un panel fotovoltaico para la máxima captación de energía. En este caso, el ángulo de inclinación óptimo es de 49,34°. También se prevé la instalación de paneles fotovoltaicos para un funcionamiento óptimo y factible. Los parámetros calculados se utilizan en una simulación con un software para probar su practicidad en el complejo empresarial. La técnica se utiliza para determinar la cantidad de energía producida y la relación de rendimiento del sistema. También se proporciona una estimación de costos para el sistema solar fotovoltaico. Al final, se presenta un análisis de estas simulaciones y estimaciones.

Una planta de energía solar fotovoltaica convierte la luz solar en electricidad mediante el uso de células fotovoltaicas, también conocidas como PV o células solares1. Se utilizan aleaciones de silicio para fabricar estas células2. La energía solar se convierte directamente en electricidad mediante células fotovoltaicas. Funcionan según el principio de la fotovoltaica3. Los fotones son absorbidos por ciertos elementos cuando se exponen a la luz, lo que libera electrones libres. El efecto fotoeléctrico es el término utilizado para describir este fenómeno4. El efecto fotovoltaico es el proceso de producción de electricidad de corriente continua utilizando el principio del efecto fotoeléctrico5.

Basándose en el principio del efecto fotovoltaico, se crean células solares o células fotovoltaicas6. Ellos convierten la luz del sol en electricidad de corriente continua (CC)7. Pero la cantidad de electricidad generada por una celda solar no es adecuada8. Por lo tanto, los módulos solares o paneles solares se componen de varias células solares montadas sobre un marco de soporte y conectadas eléctricamente entre sí7.

En general, los paneles solares están disponibles en una variedad de tamaños y potencias, que van desde varios cientos de vatios hasta varios kilovatios9. Mientras que los paneles o módulos entregan energía a un cierto voltaje, la corriente que producen está determinada por la intensidad de la luz incidente10. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los sistemas de energía solar también están equipados con inversores para proporcionar energía CA11.

India consume alrededor del 6% de la energía mundial12. India tiene una capacidad de generación instalada de 365 GW de los cuales el 55,8% es carbón, el 13,7% es hidroelectricidad, el 10,1% es energía eólica, la energía solar fotovoltaica es del 8,8%, el 6,8% es de gas natural, la bioenergía y los residuos son del 2,7% , el 2% es de energía nuclear, el 0,1% es de petróleo13.

La energía solar constituye alrededor del 8,8% de la electricidad generada14. Esto se debe a que las plantas de energía solar no se pueden implementar en regiones que tienen luz solar inconsistente o debido a la gran superficie requerida para capturar la energía solar15. Sin embargo, en las naciones y regiones ricas en energía solar, la electricidad producida a partir de paneles solares es más barata que la electricidad producida comercialmente16. En los últimos años, el uso de la energía solar ha experimentado un aumento exponencial en la India17. Se espera que los avances en la eficiencia de los paneles solares hagan que la energía solar esté más disponible para su uso en edificios de viviendas y oficinas18.

El presente proyecto tiene como objetivo enfocarse en el estudio de un sistema de iluminación y servicios públicos eficientes energéticamente utilizando lámparas LED, para un complejo empresarial. El uso de sistemas como diodos emisores de luz (LED) en lugar de lámparas tradicionales puede reducir el consumo de electricidad19. El alcance del trabajo es diseñar un sistema solar fotovoltaico eficaz que satisfaga la demanda energética completa de un complejo comercial propuesto sin consumir el suministro de energía convencional.

En la figura 1 se muestra un diagrama de bloques del proceso tentativo.

Diagrama de bloques del concepto de diseño del presente proyecto.

Dependiendo de los requisitos de energía, varios módulos solares se conectan eléctricamente para formar una matriz fotovoltaica y lograr más potencia20. Existen diferentes tipos de sistemas fotovoltaicos dependiendo de su aplicación:

Sistemas fotovoltaicos directos

Este sistema solo alimenta la carga cuando brilla el sol. No hay batería ya que la energía generada no se almacena21. En la Fig. 2 se muestra un diagrama del sistema fotovoltaico directo.

Sistemas fuera de la red

Los sistemas de este tipo generalmente se usan en lugares donde la energía de la red no está disponible o no es confiable. No hay conexión a la red eléctrica para los sistemas de energía solar fuera de la red. Tiene un conjunto de paneles solares, batería de almacenamiento y circuito inversor21. En la Fig. 3 se muestra un diagrama del sistema fuera de la red.

Sistemas conectados a la red

Aprovechando la conexión a la red, se puede obtener energía adicional de la red para estos sistemas de energía solar. Puede o no estar respaldado por baterías21. En la Fig. 4 se muestra un diagrama del sistema conectado a la red.

Sistema directo fotovoltaico22.

Sistema aislado23.

Sistema conectado a la red23.

El proceso de construcción de una planta de energía solar fotovoltaica es un esfuerzo complejo que requiere un costo considerable de tiempo y experiencia.

Se puede dividir en las siguientes etapas:

Identificación del lugar.

Determinación del punto de conexión a la red.

Documentación previa a la construcción y negociaciones.

Construir la infraestructura, es decir, caminos, vallas, seguridad, etc.

Compra de equipos y logística.

Instalación de estructuras de soporte.

Instalación de la subestación transformadora.

Conexión con la red.

Supervisión de la configuración del sistema24.

El diseño propuesto del edificio o estructura se muestra en la Fig. 5. Se establece de acuerdo con los planos y especificaciones del plano de cimentación proporcionados por el ingeniero o arquitecto.

Disposición (área de iluminación propuesta) del complejo empresarial25.

Actualmente, el diseño de edificios se centra en maximizar la sostenibilidad, el impacto ambiental y la eficiencia energética. Todos estos factores tienen un efecto directo en la distribución de energía en el edificio. En la práctica, los ingenieros eléctricos deben trabajar con arquitectos e ingenieros mecánicos para lograr las estimaciones de demanda más precisas.

La demanda de electricidad proyectada identifica los requisitos del edificio en términos de suministro y distribución de energía. Por lo tanto, una estimación precisa de la cantidad de energía requerida para que un edificio funcione correctamente es un paso esencial en la planificación y el diseño de un sistema. Los electrodomésticos utilizados en el complejo comercial con su potencia nominal se muestran en la Tabla 1. Finalmente, la carga total del complejo comercial propuesto se muestra en la Tabla 2.

Los sistemas solares fotovoltaicos deben diseñarse en función de la cantidad de luz solar que se puede aprovechar en un momento y lugar determinados. La radiación solar (o radiación) y el aislamiento solar son los dos métodos más predominantes de radiación solar. La radiación solar se describe como la densidad de potencia instantánea en unidades de kW/m2. La radiación solar varía, desde 0 kW/m2 por la noche hasta 1 kW/m2 durante el día27. La ubicación y el clima local también son factores cruciales que afectan la radiación solar. Para las mediciones se utilizan piranómetros (para medir la radiación global) y pirheliómetros (para medir la radiación directa). Estos datos se han recopilado durante más de dos décadas en un lugar bien establecido28.

Los registradores de luz solar también son un método económico y menos preciso para medir la radiación solar. Los registradores de luz solar (también conocidos como registradores de Campbell-Stokes) miden cuántas horas durante el día la luz del sol está por encima de cierto nivel (generalmente 200 mW/cm2)27. Los datos recopilados de esta manera pueden usarse para calcular la insolación en función de las horas de sol medidas con un valor calculado usando varios factores de corrección28. Finalmente, los datos de cobertura de nubes recolectados de imágenes satelitales existentes pueden usarse para estimar la insolación solar como se ilustra en la Fig. 6. En la Fig. 6 se muestra un mapa de radiación solar de la India. 29.

Mapa de radiación solar de India29.

De la Fig. 5, la radiación solar en Calcuta es de 3,5 a 4,0 kWh/m2/día. Las horas anuales de pleno sol en Calcuta son 3,5 × 365 = 1227,5 kWh/m2/año. La eficiencia de la celda fotovoltaica considerando que es una celda policristalina es del 17%30.

Por lo tanto,

No. de módulos = \(\frac{914487.8 }{150}\) = 6096.5853 ≃ 6097 Considerando que la potencia del módulo es de 150 W para cada módulo31.

Por lo tanto, requeriríamos aproximadamente 6097 paneles para suministrar energía completa al complejo empresarial propuesto.

Considerando la trayectoria vertical de la superficie del mar como unidad, la longitud de la trayectoria de los rayos del sol a través de la atmósfera se describe en términos de "masa de aire"32.

Alternativamente, la masa de aire "m" es la relación entre la longitud de la trayectoria de los rayos del sol a través de la atmósfera y la longitud de la trayectoria cuando la posición del sol está directamente sobre la cabeza (es decir, la posición cenital)32.

Por lo tanto, m = \(\frac{\mathrm{La\,longitud\,del\,camino\,atravesado\,por\,el\,haz\,radiación}}{\mathrm{Atmosférica\,vertical \,longitud de la trayectoria}}\)

La figura 7 muestra la geometría de la radiación solar y los diversos ángulos que se forman, que se explicarán en las siguientes subsecciones.

Geometría de la radiación solar32.

De acuerdo con la Fig. 8,

donde, α = ángulo de inclinación o ángulo de altitud, θz = ángulo cenital.

Dirección del rayo de sol con respecto a la atmósfera32.

Por lo tanto,

Es el ángulo entre los rayos del sol y el plano vertical. Se denota por "θz"32.

De acuerdo con la Fig. 8,

De acuerdo con la Ec. (1), la masa de aire es igual a la cosecante del ángulo de altitud (α). Por lo tanto, al nivel del mar m = 1.

m = 1 cuando el sol está en la posición cenital (es decir, arriba).

m = sec θz, cuando m > 3.

m = 0, Justo por encima de la atmósfera terrestre.

La latitud es el ángulo formado por la línea radial que conecta un lugar determinado con el centro de la Tierra. Esta línea se proyecta sobre el plano ecuatorial para determinar la latitud del espacio vertical sobre la superficie de la Tierra32.

Desde el centro de la tierra, es el número de grados del ángulo norte-sur del ecuador32. Una latitud positiva indica el hemisferio norte y una negativa indica el hemisferio sur. Se denota por ϕL.

Según la Fig. 9, el ángulo de latitud es el ángulo entre la línea OA y la línea de proyección OA', en el plano del ecuador. El punto A representa la ubicación en la superficie terrestre, el punto O representa el centro de la tierra. Por convención, la latitud será + ve para el hemisferio norte.

Latitud de ubicación (ϕL), ángulo horario (ω) y ángulo de declinación de la suma (δ)32.

Por lo tanto, según la Fig. 9, ϕL es ∠AOA'.

El ángulo de declinación es la distancia angular de los rayos del sol al norte (o al sur) del plano ecuatorial de la Tierra. Se denota con el símbolo δ32.

También se puede definir como el ángulo entre la línea que va del centro del Sol al centro de la Tierra y la proyección de esta línea sobre el plano ecuatorial de la tierra32. Se muestra en la Fig. 10.

Ángulo de declinación (δ)32.

Cuando se mide desde arriba, el ángulo de declinación del plano ecuatorial es positivo en el hemisferio norte32. Esta es la consecuencia directa de la inclinación y variaría entre los 23,5° del 22 de junio a los −23,5° del 22 de diciembre. Para declinación mínima o máxima, el sol aparece en condición de reposo. Esta condición se llama solsticio. Durante el solsticio de invierno, los rayos del sol estarían a 23,5° al sur del ecuador terrestre, es decir, δ es − 23,5°. Durante el solsticio de verano, los rayos del sol estarían a 23,5° al norte del ecuador terrestre, es decir, δ es 23,5°. La variación de la declinación del sol se muestra en la Fig. 11.

Variación de la declinación del sol33.

La declinación del ángulo se puede determinar a partir de la ecuación aproximada de Cooper.

donde, "n" es el día del año contado a partir del 1 de enero.

El ángulo al que debe girar la Tierra para que el meridiano de un punto en particular (o el punto del observador) esté directamente alineado con los rayos del sol se denomina ángulo horario en ese momento. Se denota por ω32.

En otras palabras, en cualquier momento, es el desplazamiento angular del sol hacia el Este o el Oeste del meridiano local (debido a la rotación de la tierra sobre su eje)32. El ángulo horario (ω) se muestra en la Fig. 12.

El ángulo horario (ω)32.

Según figura, a las 06.00 h. ω es + 90° y al anochecer, 18.00 h., ω es − 90°.

Por ejemplo, ω es − 15° a las 11:00 am, ω es 0° a las 12:00 pm y ω es 15° a la 1:00 pm Por lo tanto, la diferencia o suma de 15° a cada hora.

Considerando la Fig. 11, para calcular el ángulo horario (ω) es el ángulo medido en el plano ecuatorial de la Tierra, entre la proyección de OA y la proyección de una línea desde el centro del sol hasta el centro de la tierra.

Por lo tanto, considerando la Fig. 12,

Ángulo horario, ω es ∠A'OB'.

El ángulo de altitud indica qué tan alto aparece el sol en el cielo. El ángulo se mide entre la línea imaginaria entre el observador y el sol y el plano horizontal en el que se encuentra el observador32. Cuando el sol cae por debajo del horizonte, el ángulo de altitud es negativo. También se le conoce como ángulo de inclinación y ángulo de elevación solar. Se denota por "α".

De acuerdo con la Fig. 8,

α = Ángulo de inclinación o Ángulo de altitud = ∠QPS.

Según la figura 13,

Ángulo de inclinación solar (α), ángulo cenital (θz) y ángulo acimutal solar(rs)32.

α = ∠CAB = Ángulo de inclinación o Ángulo de altitud.

Como (α + θz) = 90° = \(\frac{\uppi }{2}\)

Por lo tanto,

De nuevo, θz = \(\frac{\uppi }{2}\) – a.

El valor de este ángulo podría calcularse directamente desde el software utilizando los valores de latitud y longitud.

Es el ángulo solar en un plano horizontal, en grados, entre la línea sur y la proyección de los rayos del sol en el plano horizontal. Se denota por rs32.

En otras palabras, es un ángulo horizontal medido desde el Norte hasta la proyección horizontal de los rayos del sol.

Cuando se mide desde el sur hacia el oeste, el ángulo de acimut solar es positivo.

De la Fig. 13, Ángulo de acimut solar, rs es ∠BAS.

AS es la línea que se debe al sur y BA es la línea de proyección horizontal del rayo solar hacia el oeste.

Por lo tanto, rs es ∠BAS.

El valor de este ángulo también podría calcularse directamente desde el software utilizando los valores de latitud y longitud.

Es el ángulo entre los rayos del sol incidentes en la superficie plana y la normal en esa superficie. Se denota por θi32. El ángulo de incidencia se muestra en la Fig. 14.

Ángulo de incidencia (θi), ángulo de inclinación (β) y ángulo de latitud (ϕL)32.

En general, el ángulo de incidencia se puede expresar como

Es el ángulo que forma la superficie del plano inclinado con la horizontal. Se denota por β32.

Se toma positivo para la superficie con pendiente hacia el sur y negativo para la superficie con pendiente hacia el sur32.

β es el ángulo entre la superficie inclinada y el plano horizontal con respecto a la superficie del colector.

Se realiza el cálculo de los ángulos solares para la ubicación del complejo empresarial, es decir, Calcuta (la longitud es 88,363895° E, la latitud es 22,572646° N) en un momento dado, es decir, a las 12:00 del mediodía del 18 de abril de 2021. Para calcular el ángulo de elevación solar y el ángulo azimutal se utilizará el software Keisan Online Calculator. La Figura 15 muestra las especificaciones dadas de Kolkata presentadas en el software.

Dadas las especificaciones de Kolkata34.

La Figura 16 muestra la variación del ángulo de elevación solar con respecto al tiempo en Kolkata el 18 de abril de 2021. Aquí, el eje X representa el tiempo y el eje Y es la variación del ángulo de elevación solar. En el gráfico se observa que el valor del ángulo de elevación comienza a aumentar constantemente desde negativo a las 00:00 h, luego se vuelve positivo alrededor de las 05:00 h, luego alcanza su punto máximo alrededor de las 11:30 h y luego disminuye constantemente a vuelve a ser negativo alrededor de las 18:00 h. Como el ángulo de elevación solar representa qué tan alto aparece el sol en el cielo. Entonces, se podría concluir del gráfico que el sol está debajo del horizonte antes de las 05:00 h y después de las 18:00 h y alcanza su punto más alto a las 11:30 h. Por lo tanto, la energía solar podría recolectarse entre las 05:00 h y las 18:00 h. Los valores del ángulo de elevación solar (α) y el ángulo de acimut (rs) de una ubicación determinada, aquí, Kolkata y en un día determinado, aquí, 18 de abril de 2021, se pueden calcular directamente mediante los valores de latitud y longitud de la calculadora. Los valores calculados de los ángulos solares se predicen en la Tabla 3.

Representación gráfica de los ángulos de elevación solar de Calcuta el 18 de abril de 202134.

Ahora, para determinar la relación de rendimiento del sistema fotovoltaico del complejo comercial, los valores de los ángulos solares que se calcularon hasta ahora se colocarán en el software PVSyst. La ciudad que se está considerando es Kolkata, India, la ubicación del complejo comercial. Algunas de las capturas de pantalla importantes de la simulación son las siguientes:

La figura 17 muestra el ángulo de inclinación y el ángulo de acimut del sistema fotovoltaico solar. El plano considerado aquí es un plano inclinado fijo. La optimización se realiza con respecto al rendimiento de irradiación anual. El eje X del gráfico (a) representa la inclinación del plano, mientras que el eje X del gráfico (b) representa la orientación del plano y el eje Y de ambos gráficos representa el rendimiento de irradiación anual. De la simulación se obtienen valores de factor de transposición (TF) de 0,98, pérdidas respecto al óptimo de -8,2% e irradiación sobre placa colectora de 1713 kWh/m2.

Definición del ángulo de inclinación y el ángulo de acimut en el software.

La Figura 18 representa en la entrada la Carga total del complejo empresarial en un año la cual se encuentra que es de 1,90,830.760 Kilovatios-hora/año.

Definición del consumo total de energía en el software.

La figura 19 muestra las especificaciones de la batería utilizada en la planta solar fotovoltaica. La batería utilizada aquí es una batería de iones de litio ajustable. El número total de celdas usadas aquí es 512 de las cuales 16 están conectadas en serie y 32 están conectadas en paralelo.

Definición de requisitos de batería en el software.

La figura 20 define el número de módulos solares utilizados aquí. Como se calculó anteriormente, el número necesario de módulos solares para satisfacer la demanda energética completa del complejo empresarial es de 6097. Pero aquí se han considerado 6102 módulos para mantener la simetría en serie y paralelo. Pero también sería beneficioso, ya que servirá como respaldo cuando haya alguna demanda de energía adicional. Entre los 6102 módulos, 6 módulos se conectarán en serie y 1017 módulos se conectarán en paralelo. También muestra las especificaciones de funcionamiento de la batería utilizada en la planta solar fotovoltaica. La batería debe funcionar a temperatura ambiente estándar de 24 °C en una habitación fija con aire acondicionado. Es porque la temperatura de la batería es crucial para el envejecimiento de la batería.

Definición del número de requisitos de los módulos en el software.

La Figura 21 define las especificaciones de la celda fotovoltaica utilizada. Como se define en el cálculo, la celda fotovoltaica utilizada aquí es una celda de silicio policristalino de 150 W. El diseño de la matriz fotovoltaica también se proporciona aquí. La matriz tendría 41 ramas y 24 módulos en serie. Se hace para que haya un uso óptimo del espacio, es decir, un área mínima utilizada para la máxima generación de electricidad. La figura también muestra que el controlador utilizado en el sistema es un controlador universal que operará en modo convertidor DC-DC.

Definición de requisitos de celdas fotovoltaicas en el software.

La Figura 22 muestra el diagrama de circuito del sistema fotovoltaico solar independiente para el complejo empresarial propuesto.

Diagrama de circuito del sistema fotovoltaico.

La Figura 23 muestra los resultados finales generados por software para el sistema fotovoltaico independiente.

Informe generado por software para sistema fotovoltaico independiente.

Considerando el primer gráfico, 23(a), el diagrama diario de entrada/salida, el eje X representa la incidencia global en la placa colectora en kWh/m2/día y el eje Y representa la energía efectiva a la salida del conjunto en kWh/día. . Se observa que la energía de salida aumenta con el aumento de la radiación solar incidente.

El gráfico 23(b) es el gráfico de la relación de rendimiento (PF) y la fracción solar (SF). Aquí, el eje X representa el índice de rendimiento (PF) y el eje Y representa el tiempo en meses. De la simulación se obtiene un valor de PF de 0,569 y la fracción solar (FS) de 0,740.

El gráfico 23(c) es la matriz de distribución de potencia. El eje X representa la potencia efectiva a la salida del arreglo en kW y el eje Y representa la energía efectiva a la salida del arreglo en kWh. La curva actual dibujada aquí es para todo el año, desde el 1 de enero hasta el 30 de diciembre de 2021.

El gráfico 23(d) es la temperatura de la matriz frente a la irradiancia efectiva. El eje X representa la irradiancia efectiva en W/m2 de la matriz en kW y el eje Y representa la temperatura promedio del módulo durante el funcionamiento en °C. Se estima para todo el año del 1 de enero al 30 de diciembre de 2021. Del gráfico se establece que la temperatura del módulo aumenta con el aumento de la radiación solar pero el rendimiento disminuye. Los parámetros obtenidos de la simulación se muestran en la Tabla 4.

Cada organización productora de energía tiene su propio costo por unidad de electricidad. Sin embargo, aquí determinaremos la tasa unitaria sin considerar débitos, capital e impuestos. Al considerar nuestra planta fotovoltaica solar independiente para el complejo comercial, el desglose del costo de capital se muestra en la Tabla 5.

Sobre la base de los hallazgos de este documento, se evalúa la viabilidad de diseñar un sistema solar fotovoltaico (PV) autónomo que pueda cumplir con todos los requisitos de energía de un complejo empresarial propuesto. Se ha llevado a cabo sin el apoyo de ningún suministro convencional de energía, es decir, central eléctrica convencional.

El documento comienza con una breve teoría de la planta de energía solar fotovoltaica, su principio de funcionamiento, aplicación y porcentaje de participación en el sector energético. Luego se presentan descripciones de diferentes plantas solares junto con su principio de funcionamiento de manera breve pero compacta. La construcción de una planta solar también se especifica en el estudio, ya que juegan un papel importante. En la segunda fase, se muestra un diseño típico de un complejo empresarial y se calcula la demanda energética anual del complejo empresarial. Se prestó especial atención al uso de luces LED con fines de iluminación, ya que desempeñan un papel importante en la conservación de energía. También contiene el mapa de radiación solar de la India. Los factores cruciales, incluido el diseño del sistema fotovoltaico, son la teoría y el cálculo de los ángulos solares. Las propiedades de los diversos ángulos solares se describen para ciertas aplicaciones importantes. El valor calculado del Ángulo de inclinación óptimo es 49,3153814° teniendo en cuenta el complejo empresarial de Kolkata (India). La técnica de simulación y la practicidad del sistema también se describen en un proceso paso a paso. El documento concluye con una estimación de costos del sistema solar fotovoltaico para un edificio en particular.

Las principales conclusiones de este estudio son las siguientes:

El sistema solar fotovoltaico (FV) independiente sería capaz de proporcionar una independencia energética completa para cualquier edificio individual. Por lo tanto, la energía no convencional (aquí la energía solar) puede ser la fuente alternativa de iluminación y servicios públicos para un complejo de oficinas o un edificio residencial.

El valor del Factor de Transposición (0.98) establece la eficiencia del sistema FV, el valor de la Fracción Solar (0.740) establece la efectividad del sistema y el Ratio de Rendimiento (0.569) muestra que la independencia energética es una posibilidad en el futuro. Además, también se podría enfatizar que a medida que aumenta la eficiencia de las celdas fotovoltaicas, también lo hará el valor de Performance Ratio y Fracción solar del sistema.

La estimación de costos muestra que el costo de adquisición e instalación del sistema fotovoltaico es económicamente factible para un complejo comercial típico.

El mantenimiento necesario para las plantas de energía solar es muy bajo y, por lo tanto, se puede instalar en cualquier espacio donde haya suficiente luz solar disponible. Se puede instalar fácilmente en la azotea de edificios de gran altura. Por lo tanto, se concluye que la energía solar generada a través de módulos solares fotovoltaicos es la energía del futuro. Este sistema reducirá significativamente la contaminación. Es muy posible utilizarlos en edificios individuales para lograr una total independencia energética en el futuro.

Todos los datos generados o analizados durante este estudio se incluyen en este artículo publicado [y sus archivos de información complementarios].

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Descargar referencias

Los autores agradecen al Jefe del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Techno Main Salt Lake, Techno India Group por brindar la oportunidad necesaria para este proyecto de investigación. También agradecen a todos los miembros de la facultad del departamento por su constante apoyo.

Departamento de Ingeniería Eléctrica, Techno Main Salt Lake, Kolkata, Bengala Occidental, India

Sayan Kumar Nag y Tarun Kumar Gangopadhyay

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Los autores confirman su contribución al artículo de la siguiente manera:Concepción y diseño del estudio: SKN, TKG;Recopilación de datos: SKN;Análisis e interpretación de los resultados: SKN, TKG;Preparación del borrador del manuscrito: SKNTodos los autores revisaron los resultados y aprobaron la versión final del manuscrito.

Correspondencia a Sayan Kumar Nag.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Nag, SK, Gangopadhyay, TK Diseño de sistema de iluminación LED utilizando células fotovoltaicas alimentadas por energía solar para un complejo comercial propuesto. Informe científico 12, 13289 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-17353-2

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Recibido: 03 Abril 2022

Aceptado: 25 julio 2022

Publicado: 02 agosto 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-17353-2

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