Diseño e implementación de un sistema de tracking solar en dos ejes para la ciudad de Bogotá

Abstract

"En el siguiente documento se encontrará el Diseño e implementación de un sistema fotovoltaico con seguimiento solar de dos ejes con mediciones en tiempo real para la ciudad de Bogotá, comprobando su viabilidad energética. En el estado del arte se encontraron tres diferentes diseños fabricados en Irán, Rusia e Indonesia, el más viable es el de Irán principalmente porque genera más ganancia, es resistente a fuertes vientos y tiene facilidad de producción. Los cuatro grandes pasos en el proyecto son: diseño, implementación, toma de medidas y validación del trabajo. En la primera etapa se realiza el diseño de cada parte del seguidor solar por medio del programa Inventor, las cuales son modeladas con base en los diseños anteriormente mencionados, también se realiza un estudio mecánico de esfuerzo de cada pieza para validad que el diseño y el material (PLA) soporte el peso del panel. Después se fabrica cada pieza en impresoras 3D, las cuales demoran 4 días en terminar el modelo completo. Por último, se ejecutan pruebas al sensor de luz solar. En la segunda etapa se realiza los circuitos de medida y movimiento, los cuales son separados para evitar que las corrientes de retorno afectaran las medidas de voltaje del panel. La programación se realiza en Arduino, parte de la comunicación se elabora en una Rasberry pi 3, la cual sube los archivos a la nube por medio de la plataforma ThingSpeak donde se pueden ver los valores en tiempo real, por último, se ensambla. En la tercera etapa se toman medidas solares con el seguidor Activo y estático para comparar cual será la ganancia solar del proyecto teniendo en cuenta días soleados, días medios y días nublados. En la última etapa se comprueba que energéticamente si es viable implementar un seguidor solar en la cuidad de Bogotá alcanzando un máximo de ganancia del 25% en días soleados y del 15% en días nublados."--Tomado del Formato de Documento de Grado

"This report describes the design and implementation of a photovoltaic system with tracking solar in two axes with real time measurements for the city of Bogotá, proving that It generates more profit. Three different designs made in Iran, Russia and Indonesia were found in the state of the art, the most viable is the Iranian design because it generates more profit, It is resistant to strong winds and it is easy to produce. The four big steps in the project are: design, implementation, taking measurements and validating the work. The first step discuss the design of each part of the tracking solar, it is made on the inventor program, which is modeled based on the previously mentioned designs, an stress study is made to corroborate than the structure supports the weight of the panel. Then each part is manufactured in 3D printers, which take 4 days to complete the complete model. Finally, the sunlight is tasted. In the second step, the measurement and movement circuits are made, which are separated to prevent the return currents than affect the panel voltage measurements. in Arduino, the system is programmed. The communication is made on a Rasberry pi 3, which uploads the files to the cloud through the ThingSpeak platform where you can see the values in real time, finally, it is assembled. In the third stage, solar measurements are taken with the Active and static tracker to compare the solar gain of the project, considering sunny days, average days and cloudy days. In the last stage it is verified that energetically it is feasible to implement a solar tracker in the city of Bogotá, reaching a maximum gain of 25% on sunny days and 15% on cloudy days. The last stage verify that implement a solar tracker in the city of Bogotá is profitable in terms of energy, reaching a maximum gain of 25% on sunny days and 15% on cloudy days."--Tomado del Formato de Documento de Grado