Comparativa de la eficiencia entre un sistema fotovoltaico con seguimiento solar y un sistema fotovoltaico fijo / Comparison between a photovoltaic solar tracker efficiency and a fixed photovoltaic system

Palabras clave: eficiencia, potencia, seguidor solar, sistema fijo, sistema fotovoltaico

Resumen

Para generar de forma eficiente energía eléctrica utilizando paneles fotovoltaicos es indispensable que estos sean instalados de forma correcta. Para ello, se pueden implementar sistemas de control de posicionamiento (seguidor solar) mediante un algoritmo de búsqueda del punto máximo de energía, lo cual sirve para mejorar la eficiencia del sistema. Por tal motivo, en el presente trabajo se analiza el diseño y la construcción de un sistema fotovoltaico con seguimiento solar de dos ejes. El objetivo es determinar la eficiencia de este sistema frente a uno estático. El seguidor solar construido cuenta con celdas independientes que actúan como sensores y alimentan a los motores encargados de girar el panel fotovoltaico tanto en el eje vertical como en el horizontal. Para la adquisición de la energía generada por los dos sistemas de paneles solares se utilizó la tarjeta Arduino Nano 3.0 y diversos módulos. Los resultados de las pruebas realizadas se examinaron mediante el programa computacional SigmaPlot y la comparativa de grupos (ANOVA) de una vía. Asimismo, se realizó una prueba de rangos múltiples, que emplea el método de comparación múltiple de medias de Tukey.Luego se confrontaron los datos recabados durante un periodo de 29 días. Los resultados demostraron que en ese lapso la eficiencia promedio alcanzada por el sistema con seguimiento solar fue de 33 %, mientras que con el sistema fijo fue de 26.28 %. Además, se observó que, durante las primeras horas de cada día, el sistema fotovoltaico fijo logró generar más energía eléctrica que el sistema fotovoltaico con seguimiento solar.

Citas

Ahmet Senpinar, M. C. (2012). Evaluation of power output for fixed and two-axis tracking PVarrays. Applied Energy, 92(1), 677-685.

Arroyo Romero, G. y Cortés Montes de Oca, L. A. (2015). Diseño y construcción de un mecanismo Automatizado para el seguimiento de la trayectoria solar (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México, México.

Dick Hedberg, S. K. (2010). The World Needs a New Energy Paradigm. AMBIO: A Journal of the Human Environment, (1), 1-10.

Domínguez González, H. (2012). Diseño de un sistema fotovoltaico para la generación de energía eléctrica en el COBAEV 35 Xalapa (tesis de maestría). Universidad Veracruzana, Veracruz, México.

Enríquez, J. M., Andújar, J. M. and Bohórquez, M. A. (2010). A reliable, fast and low cost maximun power point tracker for photovoltaic applications. Solar Energy, 84(1), 79-89.

Escobar Mejía, A., Holguín Londoño, M. y Osorio R., J. C. (2010). Diseño e implementación de un seguidor solar para la optimización de un sistema fotovoltaico. Scientia et Technica, (44), 245-250.

Grupta, A. (2011). Increasing Efficiency of the Photovoltaic System of Mobile Robotic Platforms for Military Application and Exploration. IEEE, (1), 1-8.

Iglesias, J. M. y Morales, J. (2013). Dimensionado de un sistema térmico solar mediante simulación y su validación energética. Ingeniería Energética, 34(1), 55-65.

International Energy Agency [IEA]. (2010). Key world energy statistics. Recuperado de http://es.scribd.com/doc/69552521/IEA-Key-World-Energy-Statistics

International Organization for Standardization [ISO]. (2011). ISO 50001 - Energy management. Recuperado de https://www.iso.org/iso-50001-energy-management.html

Kahn, N. A. (2012). Measuring The Light Intensity Of A Hybrid Powered CFL And LED Lighting Using 3D Electronic Vision In Rotation Of The Solar Panel. IEEE, (1), 111-115.

Koussa, A. C. (2011). Measured and modelled improvement in solar energy yield from flat plate photovoltaic systems utilizing different tracking systems and under a range of environmental conditions. Applied Energy, (88), 1756-1771.

Machado Toranzo, N., Lussón Cervantes, A., Leysdian Oro Carralero, L., Bonzon Henríquez, J. y Escalona Costa, O. (2015). Seguidor solar, optimizando el aprovechamiento de la energía solar. Ingeniería Energética, 36(2), 190-199.

Mousazadeh, H., Keyhani, A., Javadi, A., Mobli, H., Abrinia, K. and Sharifi, A. (2009). A review of principle and sun-tracking methods for maximizing solar systems output. Renewable and Sustainable Energy Reviews, (1), 1800-1818.

Neha, H., Gugri, S., Mishra S. and Dubey, G. (2013). Advancements in solar based LED street light. International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering, 2(5), 1880-1884.

Noa-Diéguez, L. Y., �lvarez-Sánchez, V. y Pérez-Rodríguez, R. (2015). Diseño paramétrico asistido por computadora de un seguidor solar fotovoltaico a un eje polar. Ciencias Holguín, 21(2), 1-12.

Núñez Flores, A. (2012). Viabilidad de calentadores solares de agua con seguidor de trayectoria solar (tesis de maestría). Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México.

Panait, M. A. and Tudorache, T. (2008). A simple neural networks solar tracker for optimizing conversion efficiency in off-grind solar generators. Santander: ICREPQ.

Publicado
2018-07-05
Cómo citar
Pelayo López, J. A., Luna Soto, A., Bernabe Ramos, F., & Guzmán Flores, B. (2018). Comparativa de la eficiencia entre un sistema fotovoltaico con seguimiento solar y un sistema fotovoltaico fijo / Comparison between a photovoltaic solar tracker efficiency and a fixed photovoltaic system. CIBA Revista Iberoamericana De Las Ciencias Biológicas Y Agropecuarias, 7(13), 105 - 129. https://doi.org/10.23913/ciba.v7i13.76
Sección
Artículos Científicos