Las celdas solares resumen

SEGUIDOR SOLAR

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RESUMEN: Las celdas solares han sido una fuente gratuita y renovable de energía, en este articulo se presenta un sistema de seguimiento solar, esto quiere decir unas celdas solares que siguen el movimiento en un solo eje como sale el sol de horizonte a horizonte para así aprovechar al máximo la energía que los rayos del sol proporcionan. Mediante el uso de un microcontrolador PIC18F4455 que ordenara los movimientos a un motor a pasos con un sencillo sistema de engranes los cuales moverán la celda solar. Los resultados muestran una mayor obtención de energía debido a este seguimiento del sol ya que los rayos del sol caen directamente sobre la celda mayor tiempo.

PALABRAS CLAVE: sistema de seguimiento solar, sistema de engranes.

1. INTRODUCCION.

Este sistema se relaciona a los sistemas de seguimiento, y mayormente a los sistemas de seguimiento solar.

Con el crecimiento en el precio de la energía, a habido un incremento en la investigación relacionada a la implementación de la energía solar. Un problema primario en utilizar la energía solar es dar la suficiente cantidad de energía para usos comunes. Celdas son usadas para reunir energía solar, mientras mas celdas mayor energía. Sin embargo, hay muchas situaciones en las cuales es limitado este tipo de celdas. Con la finalidad de incrementar la efectividad de las celdas de un tamaño particular se colocan enfocados a los rayos del sol. Reflectores parabólicos, por ejemplo enfocaran los rayos del sol en línea para aprovechar al máximo la energía solar.

Debido al movimiento del sol, ha sido necesario estar continuamente enfocando los reflectores parabólicos. Esto puede ser debido a mecanismos que un operador humano continuamente enfoca el dispositivo.

Este problema ha atraído al desarrollo de sistemas de seguimiento. Estos sistemas utilizan varias formas de energía para censar la posición del sol y mover el reflector partículas de modo que siempre este enfocado el dispositivo hacia el sol.

Es por eso, que un objetivo de este invento es proveer un sistema de seguimiento solar el cual utilice energía solar y mecánica, utilizando esta misma energía solar para realizar el seguimiento.

Otro objetivo del invento es aprovechar al máximo la energía recabada del sol, mediante un diseño sencillo, práctico y de poco costo.

En la segunda sección de este artículo se presenta el programa de seguidor solar cuyo objetivo es el desarrollo de un sistema el cual seguirá el movimiento del sol para así aprovechar su energía al máximo. La tercera sección explica el sistema de control implementado. En la cuarta se muestran los resultados experimentales y finalmente las conclusiones del trabajo.

2. PROGRAMA SEGUIMIENTO SOLAR

Una placa o célula solar puede operar en un amplio rango de voltajes e intensidades de corriente. Esto puede lograrse variando la resistencia de la carga, en el circuito eléctrico, por una parte, y por la otra variando la irradiación de la célula desde el valor cero (valor de cortocircuito) a valores muy altos (circuito abierto) y se puede determinar el punto de potencia máxima teórica, es decir, el punto que maximiza V y tiempo frente a I, o lo que es lo mismo, la carga para la cual la célula puede entregar la máxima potencia eléctrica para un determinado nivel de radiación.

El punto de potencia máxima de un dispositivo fotovoltaico varía con la iluminación incidente. Para sistemas bastante grandes se puede justificar un incremento en el precio con la inclusión de dispositivos que midan la potencia instantánea por medida continua del voltaje y la intensidad de corriente (y de ahí la potencia transferida), y usar esta información para ajustar, de manera dinámica, y en tiempo real, la carga para que se transfiera, siempre, la máxima potencia posible, a pesar de las variaciones de luz, que se produzcan durante el día.

La eficiencia de una célula solar (η, "eta"), es el porcentaje de potencia convertida en energía eléctrica de la luz solar total absorbida por un panel, cuando una célula solar está conectada a un circuito eléctrico. Este término se calcula usando la relación del punto de potencia máxima, Pm, dividido entre la luz que llega a la celda irradiancia (E, en W/m²), bajo condiciones estándar (STC) y el área superficial de la célula solar (Ac en m²).

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La STC especifica una temperatura de 25 ºC y una irradiancia de 1000 W/m² con una masa de aire espectral de 1,5 (AM 1,5). Esto corresponde a la irradiación y espectro de la luz solar incidente en un día claro sobre una superficie solar inclinada con respecto al sol con un ángulo de 41,81º sobre la horizontal.

Esta condición representa, aproximadamente, la posición del sol de mediodía en los equinoccios de primavera y otoño en los estados continentales de los EEUU con una superficie orientada directamente al sol. De esta manera, bajo estas condiciones una célula solar típica de 100 cm2, y de una eficiencia del 12%, aproximadamente, se espera que pueda llegar a producir una potencia de 1,2 vatios.

Otro término para definir la eficacia de una célula solar es el factor de llenado o fill factor (FF), que se define como la relación entre el máximo punto de potencia dividido entre el voltaje en circuito abierto (Voc) y la corriente en cortocircuito Isc:

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