ANALISIS DE LA IMPORTANCIA DEL SEGUIMIENTO SOLAR

Using Solid Wastes of Tikrit City to Produce Electric Energy

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Author A and Author B         

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Resumen: El presente artículo consiste en determinar la cantidad de energía que no se aprovecha en un panel solar fijo con respecto a un panel solar movible (con seguimiento al sol). La toma de datos para esta investigación se llevó a cabo en las instalaciones de la Universidad Nacional del Santa, usando dos paneles idénticos, uno instalado en una posición fija y el otro con seguimiento solar variando su ángulo horario e inclinación, tomando en cuenta las condiciones climáticas de cada día (días claros y despejados). Se tomaron datos en los días 11, 12, 13, 19 de Julio, 10,20, 26 de septiembre y 07,10,22,23,24,25,28 de octubre. El día jueves 10 de octubre fue uno de los días con más horas de cielo despejado en total 9 h y 55 minutos, por lo que se usó como base para el análisis, el porcentaje de potencia no aprovechada fue mayor de 8:00 am a 10:00 am en un rango que va desde 13.71% hasta 47.63% y de 2:00 pm a 6:00 pm desde un 17.24 % hasta 206.63 % debido a que en dichas horas los rayos del sol inciden de forma inclinada.

Palabras clave: Ángulo horario, Inclinación, potencia desaprovechada, seguimiento solar.

1. Introducción^[1] 

El uso de las energías renovable es cada vez más común, entre ellas una de las más destacadas es la energía Solar, no obstante, el mayor problema de la energía solar es su eficiencia. Uno de los factores que afecta la eficiencia de un panel solar es que a la hora de su instalación, se coloca fijo en una sola posición y no siempre está orientado directamente a los rayos del Sol, haciendo que no pueda aprovechar la radiación solar en su totalidad, por otra parte, en las instalaciones con seguimiento solar el movimiento sincronizado entre el panel solar y la posición aparente de sol durante el día y a través del año, permite aprovechar una mayor cantidad de radiación incidente, esto aumentará los niveles de corriente y voltaje producidos por el panel generando una mayor potencia, dándole así, un mejor rendimiento a comparación de un panel fijo.

A pesar de que la opción de usar una instalación con seguimiento solar sería la más adecuada para evitar éste desaprovechamiento de potencia en los paneles fijos, actualmente no es muy rentable debido a su elevado.

2. Metodología y materiales

La investigación es de tipo experimental cuantitativa, se usó dos paneles fotovoltaicos de 50 watts (en el mes de julio) y dos paneles de 150 watts (de septiembre en adelante); uno será un panel fijo y el otro tendrá seguimiento al sol, este último estará apoyado en un soporte movible con dos ejes de movimiento: el movimiento horario y la variación de su inclinación (López, A. G. 1985). Con los paneles trabajando en paralelo obtendremos datos de corriente y voltaje, registrando los valores cada cinco minutos. En el caso

del panel con seguimiento solar, se ajustará a un ángulo de inclinación optimo según el mes en que se realice el experimento, y a lo largo de cada día se ajustará el ángulo horario de tal manera que cada hora tenga su respectivo ángulo horario, la ecuación del tiempo nos permitirá determinar el tiempo solar verdadero. Se pretende medir tres días a la semana desde las ocho de la mañana hasta las seis de la tarde, siempre y cuando el día cumpla con las condiciones óptimas requeridas para la investigación (día despejado).

2.1 Criterios para la toma de datos

Al momento de medir se tendrán los siguientes criterios:

• Registrar la irradiancia.

• Tomar el dato de corriente en ambos paneles, siempre y cuando la irradiancia se encuentre lo más cercana posible al valor    que se registró primero ya que esta es muy variable.

• Tomar el valor de voltaje en los paneles, este se toma al último ya que es poco sensible al cambio de irradiación, pero de igual modo procurando que el valor de irradiancia sea similar al que se registró primero.

2.2 Parámetros de los paneles:

  Panel fijo. Para el panel fijo se consideró un ángulo horario de cero grados (ω=0°) y una inclinación de veinte grados sexagesimales (β=20°), ángulo recomendado para las instalaciones fotovoltaicas en la ciudad de Chimbote.

Ángulo medio. El ángulo horario se varía 15° en un intervalo de una hora (Sumano, F, 2012), pero en esta investigación tomaremos nuevos ángulos.

Los datos se tomarán cada 5 minutos, se ha considerado conveniente usar “ángulos medios” (ω*) de los ángulos tradicionales (ω), todo esto con la finalidad de obtener mayor aprovechamiento de la radiación y obtener mejores lecturas de corriente y voltaje (Escobar, M. 2010).

Estos ángulos son la semisuma de los ángulos horarios tradicionales 0°, 15°, 30°, 45°, etc. cada uno con su respectivo intervalo horario.

Tabla 1 Ángulos horarios medios e intervalos de hora (sin la ecuación del tiempo) (°)

Inclinación (β). La inclinación óptima que se usará para cada mes, tiene la finalidad de permitir al panel móvil aprovechar la mayor cantidad de irradiación incidente. (Celso, R. 2015)

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