Diseño, construcción y evaluación de un sistema de seguimiento solar autónomo de dos ejes para un panel fotovoltaico

Abstract

Entre las fuentes de energías renovables, la energía solar es la más importante, debido a su abundancia, sostenibilidad y completamente libre de costo. Además utilizando un colector solar con seguimiento, la energía total recibida en un día claro puede ser del orden de un 30-45% mayor que para el mismo colector solar estático. Se diseñó y construyó un sistema de seguimiento autónomo y capaz de seguir el movimiento de sol, el cual se acoplo a un panel fotovoltaico para mejorar la eficiencia en la captura de energía. Se evaluó el funcionamiento del dispositivo en términos energéticos, se realizaron tres pruebas de evaluación programándolo para que se oriente al sol a cada 60, 30 y 5 min, y se compararon los resultados con el rendimiento energético de un panel fotovoltaico fijo. El software desarrollado fue funcional para la totalidad del territorio de la República Mexicana y durante todo el año. El mejor rendimiento energético se obtuvo cuando el seguidor solar se orientó al sol cada 60 minutos, la energía generada fue de 27.98 % más respecto al 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 (ISR, por sus siglas en ingles), éste aprovecho un 13.27% de la energía disponible, y un 2.93% más respecto al panel fijo. _______________ DESIGN, CONSTRUCTION AND EVALUATION OF ONE STANDALONE SOLAR TRACKING SYSTEM OF TWO-AXES FOR ONE PHOTOVOLTAIC PANEL. ABSTRACT: Among the renewable energy sources, solar energy is the most important, because of its abundance, sustainability and completely free of cost. Also using a solar collector with tracking system, the total energy received on a clear day can be about 30-45% higher than for the same solar collector static. It was designed and built an autonomous system, able to follow the movement of the sun, which was coupled to a photovoltaic panel to improve efficiency in energy capture. The device´s energy performance was evaluated by three evaluation tests, programming the device to orient to the sun every 60, 30 and 5 min and the results were compared with the energetic performance of a fixed FV panel. The developed software was functional for the entire territory of Mexico and throughout the year. The best energy efficiency was obtained when the solar tracker was oriented to the sun every 60 minutes, the power generated was 27.98 % compared to the fixed panel, with an energy expenditure for operation of 1.3 % of the final energy gain. Comparing energy production of the system with the global solar radiation (ISR), he took advantage of a 13.27 % of the available energy, and 2.93 % on the fixed panel.