Diseño y puesta en marcha de un seguidor solar de dos ejes

Abstract

Con el propósito de contribuir a la apropiación de soluciones fotovoltaicas en la E3T, se ha impulsado desde hace años la puesta en marcha de un seguidor solar de dos ejes de libertad completamente funcional para analizar su beneficio energético y apropiar los principios básicos de funcionamiento, el cual está conformado por un panel FV (250 W), un microinversor (M250 Enphase), una estructura de soporte, dos servomotores y un medidor de energía (EV390 Accuenergy).

Antes del inicio de este trabajo de grado, ya se había logrado la instalación de los componentes mencionados y pruebas preliminares de movimiento. No obstante, desde 2018 no se realizaron intervenciones. Por tal razón, este trabajo busca lograr la funcionalidad plena del seguidor solar. Inicialmente, se realiza un diagnóstico detallado y las adaptaciones básicas de acondicionamiento del sistema, lo cual abarcó inspección, limpieza, verificación de conexiones, cables y componentes electrónicos y la sustitución de aquellos en mal estado. Seguidamente, se abordó el diseño de la etapa de control que incluyó la selección de Encoder rotativos, una Raspberry Pi 3B +, un driver L298N y la programación en Python para establecer una comunicación efectiva para lograr el movimiento del panel FV.

En la etapa de monitorización, se integraron los siguientes sensores: dos piranómetros DAVIS 6450 para estimar la ganancia de la irradiancia solar incidente sobre el panel FV en comparación con lo recibido sobre una superficie horizontal, un anemómetro con veleta para medir la velocidad y dirección del viento en el sitio, y tres termocuplas para estimar la temperatura operativa del panel FV y la temperatura del aire circundante. La consulta de los datos obtenidos se soporta en una página web (Google Site). Además, se llevaron a cabo tanto estimaciones de la potencia y energía requeridas para el funcionamiento del seguidor como de la ganancia de irradiación debido al movimiento del seguidor.