Diseño y puesta a punto de un montaje experimental para la comparación de diferentes sensores y métodos para determinar la radiación solar
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Date
2017
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
La generación de energías útiles (Energía Eléctrica o Calor) a partir de la energía solar es uno de los objetivos que tiene el gobierno colombiano para el año 2020. Pero, para impulsar y optimizar los procesos de conversión de energía, es importante determinar la cantidad de radiación solar incidente en determinada región (densidad de flujo de radiación W/m^2), este proceso de cuantificación es realizado mediante sensores especializados como el pirómetro, encargado de medir la radiación solar global, y el pirheliómetro, encargado de medir la radiación solar difusa. Éstos sensores presentan errores de medición propios de los transductores (Termopilas y/o fotodiodos de silicio) utilizados en su fabricación, siendo necesario comparar y determinar cuál instrumento meteorológico es el mejor. Para comparar los diferentes sensores de radiación con que cuenta la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Industrial de Santander (piranómetro Kipp&Zonen CMP3 y Davis 6450, pirheliómetro Kipp&Zonen CHP1), se diseñó un montaje experimental dotado de un sistema de seguimiento solar de 2 grados de libertad y sistema de sombra solar, consiguiendo medir las componentes de la radiación solar (Directa, Difusa y Global) durante febrero y marzo de 2017. Posteriormente, se compararon los sensores mediante diferentes configuraciones y utilizando como criterio de evaluación la desviación media absoluta, se determinó cuál de ellos es el mejor. Concluyendo que los mejores sensores para medir radiación solar son aquellos que trabajan bajo el principio físico de detección termoeléctrica (Termopilas), ya que presentan sensibilidades más altas y mayores rangos espectrales de medición, pero tienen altos requerimientos de adquisición de datos, necesitando costosas tarjetas
Description
Keywords
Energía Solar, Movimiento Solar, Radiación Solar, Piranómetro, Pirheliómetro, Sombra Solar, Adquisición De Datos, Daq.