CONTROL AUTÓNOMO DE PANEL SOLAR PARA UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EFICIENTE EN ALTITUD Y AZIMUT PARA ADQUISICIÓN ENERGÉTICA

CONTROL AUTÓNOMO DE PANEL SOLAR PARA UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EFICIENTE EN ALTITUD Y AZIMUT PARA ADQUISICIÓN ENERGÉTICA. 

Adscripción: Sistemas de iluminación
                   Rodrigo Rodríguez Rubio

Carlos  Alberto Soto Acosta *

Estudiantes que participaron en el proceso de recolección de datos:

Román  Silva Peñaloza**

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Ingeniería Electrónica, Tecnológico Nacional de México.,

Instituto Tecnológico de Querétaro.

Resumen[pic 8]

En la actualidad, el uso racional de la energía es un aspecto clave para el desarrollo sostenible; esta preocupación ha comenzado a impulsar la investigación de energías limpias que conserven el medio ambiente. Desde esta perspectiva, en el Instituto Tecnológico de Querétaro desarrolla un proyecto en el diseño de un  control de posición para optimizar la adquisición de la energía solar por el método de seguidor solar, posicionando el panel solar en función a la mayor incidencia de luz, irradiación de tal modo que el panel solar obtenga un mejor desempeño en la captación de energía, almacenamiento, distribución y uso de energía fotovoltaica. El artículo, derivado de investigación, explica el diseño y experimentación de diferentes controladores análogos con el fin de determinar cuál es el más eficiente para el seguimiento de la luz del sol. Haciendo mención de pruebas en rendimiento energético, obteniendo que cuando el seguidor solar se orientó al sol la energía fue de un 27.98 % más respecto a un panel fijo, con un gasto energético para su funcionamiento de 1.3 % de la ganancia final de energía. Comparando la producción de energía del sistema con la radiación solar global, este se aprovechó un 13.27 % de la energía disponible, y un 2.93 % más respecto al panel fijo.     Los controladores análogos implementados son del tipo On-Off, proporcional y PID.

Palabras clave: seguidor solar, energía solar, energía fotovoltaica, seguimiento en dos ejes, controlador análogo tipo on-off, proporcional.

Abstract

Introducción

El aprovechamiento racional de energía es un aspecto de estudio en muchos países. Esto se presenta debido a que la energía proveniente del petróleo en algún momento se extinguirá. Aunque existen muchas fuentes alternativas de energía, la energía solar, en especial, resulta ser de gran importancia, ya que se considera como una fuente limpia,  que no produce contaminación en su proceso de aprovechamiento [1].

Entre las fuentes de energías renovables, la solar es la más importante, debido a su abundancia y sostenibilidad. Independientemente de la intermitencia de luz solar, la energía solar está ampliamente disponible y completamente libre de costo (Kroposki y DeBlasio, 2000).

El aprovechamiento de la energía solar varía según su forma de obtención y utilización; una forma de obtención de energía son los paneles fotovoltaicos (FV), en los que la obtención de la corriente eléctrica está dada por la influencia de un fenómeno denominado efecto fotoeléctrico.

Los sistemas fotovoltaicos (FV) son sistemas de energía solar que producen electricidad directamente de la luz solar, estos producen energía limpia y confiable sin consumir combustibles fósiles y se puedan usar en una amplia gama de aplicaciones (Castellanos, 1980).

Estos sistemas de aprovechamiento de la energía solar deben recoger la mayor cantidad posible de energía recibida en un determinando lugar, esta condición exige que la superficie colectora sea, en todo momento, perpendicular a los rayos solares por lo tanto, una colección optima solo puede conseguirse si dicha superficie está dotada de un movimiento de seguimiento del sol (López, 1985). Utilizando un recolector con seguimiento, la energía total recibida en una día claro puede ser del orden de un 35 % mayor que para el mismo colector estático (Mosher etal., 1977, López, 1985), o hasta de 40 % (Naaijer, 1985).

Los materiales utilizados como componentes de las celdas solares (dispositivos FV en los que incide la energía solar) están fabricados a partir de otros materiales con propiedades específicas, denominados semiconductores, como láminas delgadas de silicio y boro. Los sistemas de conexión a red de las celdas no requieren ningún mecanismo de acumulación de energía y la corriente, posteriormente, se la puede utilizar como continua o alterna.

De esta manera, dicha energía puede alimentar muchos electrodomésticos como radio, teléfono, ventilador y, en general, satisfacer el servicio de electricidad de consumo doméstico. Este proceso no ocasiona contaminación al medio ambiente.

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