DISEÑO DE UN SEGUIDOR SOLAR

DISEÑO DE UN SEGUIDOR SOLAR

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Descripción de la Realidad Problemática La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación del sol con el cual se puede obtener energía eléctrica (utilizando paneles fotovoltaicos) y poder aprovecharlo en diversas cosas, por ejemplo una población que por muchos años no tienen el servicio de electricidad en sus casas, con un panel solar fotovoltaico podrían obtener este beneficio según la condición del clima (si los rayos solares aparecen la mayor parte del día y del año) y para lograr una mayor eficiencia en la absorción es donde aparece el seguidor solar ya que si los paneles siguen al sol en todo momento los rayos solares incidirán con un ángulo de 90° logrando así una mayor absorción y tener un mayor aprovechamiento que un panel solar estático.

No solo se puede usar el seguidor solar para ayudar a otras personas de recursos bajos o que la ubicación de su hogar sea lejana a una ciudad, sino también lo puede utilizar una persona en su hogar para disminuir gastos de energía eléctrica. La investigación se reduce solo en darle movimiento a los paneles solares porque en datos experimentales se observa que la absorción de energía no es la misma cuando aparece el sol por el oeste y se oculta en el este.

El dato que recurrió la investigación fue que los rayos que inciden en 90°con los paneles, provocan una mayor absorción que los que inciden en otros ángulos. Para lograr el objetico se utilizara unos sensores de luz que activaran un mecanismo que provocara el movimiento del panel hacía el sol cada vez que no haya un ángulo de incidencia de 90°.

OBJETIVO GENERAL

Fabricar un mecanismo capaz de orientar los paneles solares de forma que

éstos permanezcan aproximadamente perpendiculares a los rayos solares para optimizar la captación de energía y que a su vez puedan ser usados en todas las tecnologías de seguimiento solar.

Conocer la necesidad de que los paneles solares sigan el movimiento del sol.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Diseñar un sistema mecánico sencillo de instalar, robusto, fácil de

implantar y de bajo costo. Optimizar el uso del seguidor solar con el fin de obtener un máximo almacenamiento de energía irradiada por el sol en un banco de poder.

Impulsar la cultura del uso de energías renovables o verdes que coadyuven

al ahorro de energías no renovables (o combustibles fósiles como: petróleo,

carbón y gas natural)

Determinar la finalidad de que los paneles solares sigan el sol; un ejemplo es que puede dar muchos beneficios a poblaciones rurales, como también poblaciones que viven en muy al interior del país.

JUSTIFICACIÓN

Hoy en día el consumo de energía se ha vuelto un factor básico para muchos aspectos dela actividad y el progreso. Por ende, la energía es

Imprescindible para el progreso de un país, tanto es así que la tasa de consumo energético está muy relacionada con el grado de desarrollo económico. Esta es la razón por la cual las energías renovables, o verdes, están siendo muy demandadas ya que su utilización no produce emisiones contaminantes para el medio ambiente y se obtienen a partir de fuentes naturales que son virtualmente inagotables, siendo el sol la más importante de ellas. Gracias a esta alternativa se prevé para un futuro no muy lejano una creciente disminución en la de pendencia de las fuentes tradicionales de energía obtenidas a partir de combustibles fósiles (petróleo, carbón y

gas natural).Pero para ello debemos continuar fomentando la necesidad

que tenemos de utilizar este tipo de energías, ya que así podremos mantener nuestro planeta en armonía y, por consiguiente la extensión de las condiciones favorables para permanece habitable a largo plazo

Importancia Se justifica que el seguidor solar es más eficiente que un panel solar estático, por la cantidad de energía que absorben cada uno. Es por esta razón que opte por realizar esta investigación, puesto que traería un beneficio a la población sobre todo a poblaciones que vive alejados a la ciudad o capital, las cuales no gozan del servicio eléctrico en sus viviendas

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, se evidencia como el desarrollo industrial y económico de gran parte de las empresas con lleva a una clara expansión de los sistemas mecánicos en potencia. En países en donde se requiere la utilización de recursos no renovables o la combustión de materiales tales como el carbón, gas natural, derivados del petróleo entre otros para la generación de energía, se encuentran diferentes inconvenientes, entre los que se cuentan principalmente el impacto ambiental y la limitada duración de estos recursos como fuente de energía. La repercusión de la generación de energía eléctrica de manera convencional sobre el medio ambiente se evidencia en el deterioro de la calidad del aire, además se genera un efecto de calentamiento del planeta, conocido como efecto invernadero. El otro gran inconveniente resulta ser el inminente agotamiento de las principales fuentes de generación de energía convencionales, ya que el carácter de no renovables del gas, carbón, petróleo entre otros, así como el aumento constante de la demanda de estos materiales hace que sea una obligación buscar alternativas para reemplazarlos.

Afrontar las necesidades energéticas de manera sostenible contribuirá en gran medida a la solución de los retos de principio de siglo, como la pobreza, el cambio climático, la seguridad alimentaria, etc. La convergencia actual de diversas crisis (económica, junto con la continua volatilidad de los precios del petróleo y los alimentos) configura un escenario adecuado para plantear una nueva formulación de las políticas, así como para destinar mayores inversiones hacia un proceso de desarrollo más seguro y sostenible.

Uno de los factores en los que se viene trabajando y el cual contribuirá a aumentarla popularidad de las energías alternativas es el aumento de su uso eficiente. La energía solar presenta un gran inconveniente en cuanto a la dificultad de su introducción al mercado eléctrico debido al elevado costo MW/h, sin embargo se estima que se presentará una reducción del 18% cada que la producción se duplique.

Las diferentes tecnologías de fabricación, así como la producción a gran escala han contribuido de manera significativa a la reducción de los precios de los módulos fotovoltaicos. El objetivo de este proyecto es presentar el desarrollo de un prototipo que permita realizar el seguimiento. El dispositivo que se utilizara permite aumentar la radiación captada por el modulo solar mediante el movimiento continuo del panel.

El seguidor solar es un aparato tecnológico, cuya es aumentar la producción de los paneles fotovoltaicos y otros dispositivos de concentración por medio de sistemas mecánicos hidráulicos, eléctricos y electrónicos que siguen la trayectoria del sol como lo haría un girasol, captando de este modo la máxima radiación solar durante el mayor tiempo posible.

Está conformado básicamente por: una estructura de metal en la cual se puede montar el panel fotovoltaico ó cualquier otro dispositivo usado para captar la radiación solar (estructura física); un mecanismo constituido por un reductor de velocidad acoplado a un motor de bajo consumo de energía (estructura mecánica) y; un circuito compuesto por microcomponentes de bajo costo, entre ellos transistores y elementos fotosensibles que son dispositivos fabricados específicamente para esa función y por lo tanto son los más aptos para ejecutarla (estructura electrónica).

Debido a que este aparato tecnológico (seguidor solar) se orienta hacia el

sol, las paredes fotovoltaicas se encuentran todo el día dirigidas directamente contra el sol y así notablemente aumenta su rendimiento.

Por ende un seguidor solar puede optimizar el aprovechamiento de la

energía no sólo en regiones con una larga duración de radiación solar sino en cualquier región.

MARCO TEÓRICO

Energía Solar y sus Diferentes Usos Existen fuentes de energía que por su carácter de renovables o por la enorme cantidad de reserva de la que se dispone pueden ser consideradas ilimitadas, es el caso del sol.

Este se comporta como un proceso de fusión nuclear, en donde se unen los núcleos de átomos ligeros como el hidrogeno y el helio, liberan grandes cantidades de energía radiante que llegan hasta la superficie del sol pasando de unos 20 millones de grados centígrados a unos 6000 grados centígrados. Toda esta energía viaja por la atmosfera; en este punto del camino se filtran los rayos ultravioleta gracias a la acción de la capa de ozono.

El sol es la principal fuente de energía para los procesos biológicos del planeta, de esta manera el ser humano ha dependido de este sin darle la importancia que representa en las actividades humanas.

En este sentido, la calefacción fue uno de los primeros usos de la energía solar, sin embargo, la utilización de combustible para este mismo fin reemplazo y limito hace unos 2500 años la posibilidad de expandir la energía solar como fuente importante en las actividades que requieren energía calorífica, debido a que la quema de combustibles presentaron una mayor eficiencia y facilidad en la manipulación. La cantidad de energía solar recibida anualmente por la tierra es 1.5x1018 KWh, representa 10000veces el consumo de energía en ese mismo periodo, esto se interpreta como que además de

...