Resumen:
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[ES] Los seguidores solares son una tecnología que mejora la eficiencia de las huertas solares. Esto se debe a que
el hecho de que permiten aumentar la potencia máxima y el espaciamiento temporal de
la producción. El ...[+]
[ES] Los seguidores solares son una tecnología que mejora la eficiencia de las huertas solares. Esto se debe a que
el hecho de que permiten aumentar la potencia máxima y el espaciamiento temporal de
la producción. El principal inconveniente de este tipo de seguidores es su elevado coste de fabricación
de fabricación en comparación con los seguidores solares fijos. Las desventajas de estos dispositivos y su elevado
coste hacen pertinente el diseño de una propuesta de mejora.
Los seguidores solares de dos ejes existentes se comportan como soportes móviles que incorporan todos los
componentes necesarios para funcionar como unidades completas en sí mismas. Sus componentes pueden ser
divididos en tres categorías, sistema de control, sistema de accionamiento y estructura. Si se tienen todos
los seguidores en la misma ubicación deben moverse de forma sincronizada. Esto le permite
centralizar los sistemas de control y accionamiento. Es mediante la centralización de estos sistemas que se pretende reducir los costes de fabricación de los seguidores.
de fabricación de los seguidores.
Se ha fabricado un prototipo a pequeña escala para demostrar que este concepto de centralización de
sistemas es posible. Para ello, se utilizó un software de CAD y una impresora 3d para
fabricar las piezas estructurales. Para el sistema de movimiento se utilizó un sistema basado
en 4 motores paso a paso que transmiten su movimiento a la estructura mediante el uso de cables
y poleas. Se utilizó un Arduino Mega para recibir y enviar comandos o datos a
sensores, servidores web y motores. Para el control y monitorización del prototipo se estableció una plataforma
plataforma web. En el proceso de diseño se utilizaron diferentes herramientas y métodos
entre los que destacan: caracterización de sensores, simulaciones vectoriales en Matlab y
programación de algoritmos de movimiento.
Se realizaron pruebas de rendimiento en el prototipo y en las plataformas web. A partir de
de ellas fue posible demostrar la funcionalidad del diseño, así como obtener
los ángulos de giro máximos. Estos ángulos de giro fueron de tiene 360º de giro en acimut y
80º de giro en elevación. También se probó con éxito la funcionalidad de las plataformas web.
Una vez demostrado el concepto de diseño, era necesario demostrar que la centralización de
los sistemas se traducía en una reducción de costes. Para ello, se creó un modelo de costes de fabricación a escala real
se creó un modelo de costes de fabricación a escala real. Para ello se utilizó un software de CFD y estructural. Esto permitió
obtener los datos de carga y tensión necesarios para el dimensionamiento. Con este estudio fue posible
determinar las relaciones de las variables de las que dependía la estimación de costes.
Entre las relaciones pudo determinar el impacto de la selección de un
límite de velocidad del viento, o la relación del número de seguidores en serie con la relativa
mejora en los costes de fabricación. Finalmente, para comprobar que estos costes se
el modelo creado se comparó con los costes de fabricación del modelo de seguidor ST2408PH
del modelo de seguidor ST2408PH. Desde el punto de vista económico, esta comparación arrojó una reducción de costes real del 23,5%.
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[EN] Solar trackers are a technology that improves the efficiency of solar farms. This is due to
the fact that they allow for an increase in the peak power and the temporary spacing of
the production. The main drawback ...[+]
[EN] Solar trackers are a technology that improves the efficiency of solar farms. This is due to
the fact that they allow for an increase in the peak power and the temporary spacing of
the production. The main drawback of these types of trackers is their high manufacturing
cost compared to fixed solar trackers. The disadvantages of these devices and their high
cost make it pertinent to design an improvement proposal.
Existing two-axis solar trackers behave as mobile supports incorporating all the
necessary components to work as complete units in themselves. Its components can be
divided into three categories, control system, drive system and structure. If you have all
the trackers in the same location they should move synchronously. This allows you to
centralize the control and drive systems. It is by centralizing these systems that the
manufacturing costs of the trackers are intended to be reduced.
A small-scale prototype was fabricated to prove that such a concept of centralizing
systems is possible. For this purpose, a CAD software and a 3d printer were used to
manufacture the structural parts. For the movement system it was used a system based
on 4 stepper motors that transmit their motion to the structure through the use of cables
and pulleys. An Arduino Mega was used for receiving and sending commands or data to
sensors, web servers and motors. For the control and monitoring of the prototype a web
platform was established. In the design process different tools and methods were used,
among which are: sensor characterizations, vector simulations in Matlab, and
programming of motion algorithms.
Performance tests were carried out on the prototype and on the web platforms. From
these it was possible to demonstrate the functionality of the design as well as to obtain
the maximum rotation angles. These turn angles were of has 360º of azimuth turn and
80º of elevation turn. The functionality of the web platforms was also successfully tested.
Once the design concept was demonstrated, it was necessary to prove that centralizing
systems resulted in a cost reduction. To this end, a full-scale manufacturing cost model
was created. For this purpose it was used a CFD and structural software. This allowed
him to obtain the load and stress data needed for sizing. With this study it was possible
to determine the relationships of the variables on which the cost estimation depended.
Among the relationships it was able to determinate the impact of selecting an operating
wind speed limit, or the relationship of the number of trackers in series with the relative
improvement in manufacturing costs. Finally, in order to verify that these costs were
reduced, the model created was compared with the manufacturing costs of the ST2408PH
tracker model. Financially, this comparison yielded a 23.5% actual cost reduction.
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