SEGUIDOR SOLAR

Presentación

SEGUIDOR SOLAR

Departamento de Tecnología del IES Jándula, Andújar (Jaén)

ÍNDICE

Tipos de paneles

ARDUINO

Panel solar fotovoltaico

Circuito

Funcionamiento

Videos

PANEL SOLAR FOTOVOLTAICO

UN PANEL SOLAR FOTOVOLTAICO ES...

... un dispositivo que transforma la luz solar en energía eléctrica

¿CÓMO FUNCIONA UN PANEL SOLAR FOTOVOLTAICO?

La luz está formada por fotones. El panel solar está compuesto por un material especial llamado semiconductor. Por cada fotón que incide sobre el panel, éste genera un electrón, creando una diferencia de potencial, que si se conecta a un dispositivo eléctrico (carga), lo hace funcionar. A más fotones, más electrones genera y más energía eléctrica proporciona.

TIPOS DE PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

PANEL SOLAR FIJO

Es un panel que se instala en una posición fija, orientado hacia el Sur para captar la luz solar.

PANEL SOLAR ORIENTABLE EN UN EJE

Panel dotado de un motor que lo orienta en un eje. El de la imagen lo mueve en la dirección ARRIBA-ABAJO. Tiene como ventaja el que produce más energía eléctrica, al orientarlo hacia el Sol a lo largo del día.

PANEL SOLAR ORIENTABLE EN DOS EJES

Panel dotado de dos motores que lo orienta en dos ejes, con lo que la luz del Sol siempre incide perpendicularmente sobre el panel, produciendo el máximo de energía eléctrica. Al tener dos motores, presenta más complejidad que el de un eje.

ENERGÍA ELÉCTRICA GENERADA

Los paneles solares fijos, son muy sencillos de instalar, pues solamente hay que orientarlos al Sur y, al incidir sobre ellos la luz solar, producen energía. El máximo lo producen al medio día, que es cuando la luz solar incide perpendicularmente sobre él. Pero al amanecer y al anochecer, como la luz incide muy lateralmente, genera muy poca energía. Los paneles con dos ejes, siempre lo orientan directamente hacia el Sol, por lo que durante todo el día generan prácticamente el 100% de la energía del panel. Son más complejos pero más eficientes.

ARDUINO

PLACA MICROCONTROLADORA ARDUINO

Una placa microcontroladora es un sistema electrónico que puede controlar procesos. Tiene entradas, a las que se le conectan SENSORES y salidas, a las que se le conectan elementos que pueden producir diferentes efectos, como MOVIMIENTO, LUZ, SONIDO, ... Para que realice una función concreta, necesita que se le cargue un programa que tome decisiones en función de las señales de entrada.

SENSOR DE LUZ: LDR

Uno de los sensores que pueden usarse con la placa ARDUINO es la LDR, un sensor que cambia su resistencia al cambiar la cantidad de luz que incide sobre su cara frontal. Cuando recibe mucha luz, su resistencia es muy baja y cuando recibe poca luz, su resistencia aumenta. Éste funcionamiento hace que ARDUINO pueda saber la cantidad de luz que incide en un sensor LDR.

SERVO-MOTOR

Un servo-motor, o simplemente, servo, es un motor normalmente con un brazo, que puede girar desde 0º a 180º, en función de la señal que reciba de ARDUINO.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ORIENTACIÓN

FUNCIONAMIENTO TEORICO CON UN EJE

En la imagen se aprecia el funcionamiento teórico de un SERVO que hace girar un panel solar en un sentido o en otro en función de la cantidad de luz que reciban los dos sensores que lo controlan. El funcionamiento conceptualmente es muy sencillo.

FUNCIONAMIENTO CON UN EJE

En la imagen se aprecia un panel solar con dos LDR, la superior y la inferior, y un servo que hace girar al panel ARRIBA-ABAJO. FUNCIONAMIENTO: Si el Sol está arriba, la LDR superior recibirá más luz que la inferior. ARDUINO responderá haciendo que el SERVO gire el panel hacia ARRIBA, hasta que la cantidad de luz que reciben las dos LDRs sea la misma, momento en la que el motor se para y el panel está orientado al Sol. Si el Sol está bajo, todo funcionará al contrario.

FUNCIONAMIENTO CON DOS EJES

En la imagen se aprecia un panel solar con cuatro LDRs simbolizadas por los círculos rojos, ARRIBA, ABAJO, DERECHA, IZQUIERDA, y dos servos, el que gira el panel ARRIBA-ABAJO y el que lo hace girar DERECHA-IZQUIERDA. FUNCIONAMIENTO: El movimiento ARRIBA-ABAJO se ha descrito en la diapositiva anterior. El movimiento DERECHA-IZQUIERDA se controla con las LDRs situadas a la derecha y a la izquierda. Si el Sol está a la derecha, la LDR situada a la derecha recibe más luz que la de la izquierda. El sistema responde girando el panel hacia la derecha hasta que las dos LDRs reciban la misma luz, momento en el que el servo se detiene.

CIRCUITO ELECTRÓNICO

CIRCUITO ELECTRÓNICO

En la imagen pueden verse todos los elementos necesarios para el funcionamiento del sistema con dos ejes. - 4 LDRs que constituyen los sensores arriba, abajo, derecha e izquierda. - 2 SERVOS, el que girará el panel en vertical y el que lo hará girar en horizontal. - Placa de ARDUINO, a la que se conectan adecuadamente los elementos y se le inserta el programa. Se aprecia también una placa de puntos y 4 resistencias, necesarias para el funcionamiento adecuado de las LDR.

VIDEOS

VÍDEOS

Girasol solar de 2 ejes controlado por ARDUINO

Timelapse de un seguidor solar durante 24 horas

VÍDEOS

Timelapse de una central solar fotovoltaica durante un día.

Timelapse del movimiento de los paneles solares de la Estación Espacial Internacional

¡GRACIAS!

I.E.S. JÁNDULA