Diseño de un prototipo solar fotovoltaico telemétrico para evaluar la eficiencia energética en diferentes condiciones de orientación.

Abstract

En la presente investigación se encontró la orientación óptima para captar la máxima energía eléctrica, de esta manera sacar el mayor provecho de este recurso energético limpio y natural en un panel solar fotovoltaico monocristalino de silicio a 10 vatios y 12 VDC. Para ello se diseñó e implementó un prototipo cuya función es monitorear de forma inalámbrica parámetros como la corriente, voltaje y potencia. Además, este prototipo consta de sensores, microcontrolador, transmisor, receptor y una carga variable resistiva electrónica; esta carga ayudó a encontrar las curvas P-V, I-V y puntos de máxima potencia para diferentes condiciones de orientación del panel solar fotovoltaico monocristalino de diez vatios. La visualización y almacenamiento de datos se realizó por medio de un LCD y a través del software libre Tera Term en el computador, este software realizó la tarea similar a un datalogger. Por último, se dispone del software Matlab para realizar los cálculos, análisis estadísticos y gráficas en el dominio del tiempo. Todos estos puntos y análisis son necesarios para que los paneles se encuentren orientados de forma correcta y proporcionen la máxima potencia posible. Como resultado se encontró que la orientación para que el panel solar trabaje de forma eficiente en la ciudad de Quito es de 0 grados de azimut es decir apuntar hacia el Norte geográfico y con una inclinación de 15 grados con respecto a la horizontal. En estas condiciones se logró captar en aproximadamente un 75% de energía fotovoltaica en un día soleado y condiciones estáticas en comparación con un seguidor solar motorizado. Palabras-clave: Fotovoltaica; energía; orientación; panel solar; máxima potencia; radiación.