Automatización de un sistema de seguimiento solar en un eje para un prototipo de colector lineal tipo Fresnel de las Unidades Tecnológicas de Santander

Abstract

El presente proyecto tuvo como objetivo principal desarrollar la automatización de un colector lineal tipo Fresnel a través de un sistema de control, capaz de generar cambios de inclinación según la posición del sol, mejorando la eficiencia del sistema actual. Para esto se realizó una investigación exploratoria con el fin de conocer las adaptaciones propuestas en proyectos afines y utilizando un enfoque cuantitativo se realizaron cálculos matemáticos para determinar la desviación gradual del mecanismo en el transcurso del ciclo solar.

Por consiguiente, se dispuso de un mecanismo compuesto por un juego de bielas y una guía de transmisión, sujetas a los ejes de los espejos y al eje del motor para generar la rotación y transmisión del movimiento, el sistema de control se seleccionó de manera tal que los componentes como Arduino, driver de potencia, módulo de tiempo real y el motor fueran compatibles para la programar, siendo esta programación un bucle de comandos para realizar el giro coordinado y controlado del motor.

Se estableció un paso de 1.8° cada 15 minutos. Sin embargo, se encontró un desfase final durante el movimiento completo del motor de 2°, puesto que, los efectos de fricción generados por los elementos del sistema de rotación tuvieron un efecto de deslizamiento entre el eje y los acoples durante el tiempo de trabajo.

Como primer resultado obtenemos que el sistema manual presente un aumento de temperatura de forma creciente en la mañana y decreciente en la tarde, en comparación al sistema automático el cual mantiene una temperatura estable a lo largo del día pese a la proyección de sombra en el precalentador, además se corrigió el posicionamiento de precalentador para lograr una mayor eficiencia térmica a la entrada del colector. En definitiva, se observa un aumento en la eficiencia térmica en colector gracias al sistema autónomo.