Estudio teórico-experimental y análisis tecno-económico en el desarrollo de un seguidor solar multiejes implementando el modelo matemático de la geometría solar / [recurso electrónico] / Naomi Akane Saguchi Pérez de Alva ; director, Saúl Islas Pereda ; codirector, Nicolás Velázquez Limón
Tipo de material:
TextoDetalles de publicación: Mexicali, Baja California, 2023Descripción: 1 recurso en línea, 129 p. ; il.col., gráficas, mapas, fotsTema(s): Sistemas de energía fotovoltaica: diseño y construcción -- Tesis y disertaciones académicas | Sistemas fotovoltaicos integrados en edificios -- Instalación -- Tesis y disertaciones académicasClasificación LoC:TK1087 | S33 2023Recursos en línea: Tesis Digital
Nota de disertación: Tesis (Ingeniería)--Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ingeniería, Mexicali, 2023. Resumen: Debido al crecimiento demográfico existe un crecimiento en el consumo de los
recursos naturales, por lo tanto, conduce al aumento en la quema de combustibles fósiles,
aumento de urbanización y por ende aumento en la contaminación ambiental. Es de vital
importancia realizar un esfuerzo para potencializar el desarrollo de las energías renovables
en el país, de lo contrario tendremos consecuencias catastróficas. Como parte de esto,
aprovechar el recurso solar por medio de módulos fotovoltaicos ya que la tecnología solar
fotovoltaica es una de las tecnologías renovables más eficientes y maduras en la lucha contra
el cambio climático, ya que proviene de un recurso inagotable y debido a que, para generar
energía eléctrica no requiere la quema de combustibles fósiles, no libera emisiones de dióxido
de carbono. Con la finalidad de contribuir con las soluciones tecnológicas propuestas hasta
el momento en el campo de la energía solar fotovoltaica, en este trabajo se presenta el
desarrollo de un seguidor solar multi-eje implementando el modelo matemático de la
geometría solar, así como el estudio tecno-económico para determinar la viabilidad
económica y el tiempo de retorno de inversión del sistema de seguimiento solar. En este
trabajo se desarrolla un modelo matemático para predecir el comportamiento del sistema
según las entradas de datos que se le proporcionen, la programación se lleva a cabo en el
software MATLAB. Eligiendo entre el número de ejes para el seguimiento, se varió el voltaje
de los motores a utilizar y el tiempo entre muestreos (con lo que se obtiene las referencias
del simulador). También se llevó a cabo la construcción de la planta piloto con
microcontroladores para la automatización del sistema con el propósito de validar el modelo
matemático y el estudio tecno-económico comparando inversión y tiempo de retorno según
la cantidad de módulos fotovoltaicos que se pretenda incluir en el sistema.
De acuerdo a los resultados del estudio, el factor que influye en mayor medida en la
generación de energía es el tiempo de muestreo, por lo que un optar por un tiempo de
muestreo corto es la mejor opción permitiéndonos ser más flexibles con los motores a utilizar.
El seguimiento de dos ejes logra generar anualmente 323.82 kWh más que el seguimiento de
un eje y 636.46 kWh más que el sistema fijo. Esto hace al seguimiento de dos ejes una opción
superior en términos de rendimiento de seguimiento. Un sistema de seguimiento dual con 8
módulos nos permitiría recuperar su inversión en 2.14 años siendo capaz de generar 4,267.6
kWh al año.
| Tipo de ítem | Biblioteca actual | Colección | Signatura | Copia número | Estado | Fecha de vencimiento | Código de barras |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tesis | Biblioteca Central Mexicali | Colección de Tesis | TK1087 S33 2023 (Browse shelf(Abre debajo)) | 1 | Disponible | MXL123950 |
Ingeniería en Mecatrónica
Tesis (Ingeniería)--Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ingeniería, Mexicali, 2023.
Incluye referencias bibliográficas
Debido al crecimiento demográfico existe un crecimiento en el consumo de los
recursos naturales, por lo tanto, conduce al aumento en la quema de combustibles fósiles,
aumento de urbanización y por ende aumento en la contaminación ambiental. Es de vital
importancia realizar un esfuerzo para potencializar el desarrollo de las energías renovables
en el país, de lo contrario tendremos consecuencias catastróficas. Como parte de esto,
aprovechar el recurso solar por medio de módulos fotovoltaicos ya que la tecnología solar
fotovoltaica es una de las tecnologías renovables más eficientes y maduras en la lucha contra
el cambio climático, ya que proviene de un recurso inagotable y debido a que, para generar
energía eléctrica no requiere la quema de combustibles fósiles, no libera emisiones de dióxido
de carbono. Con la finalidad de contribuir con las soluciones tecnológicas propuestas hasta
el momento en el campo de la energía solar fotovoltaica, en este trabajo se presenta el
desarrollo de un seguidor solar multi-eje implementando el modelo matemático de la
geometría solar, así como el estudio tecno-económico para determinar la viabilidad
económica y el tiempo de retorno de inversión del sistema de seguimiento solar. En este
trabajo se desarrolla un modelo matemático para predecir el comportamiento del sistema
según las entradas de datos que se le proporcionen, la programación se lleva a cabo en el
software MATLAB. Eligiendo entre el número de ejes para el seguimiento, se varió el voltaje
de los motores a utilizar y el tiempo entre muestreos (con lo que se obtiene las referencias
del simulador). También se llevó a cabo la construcción de la planta piloto con
microcontroladores para la automatización del sistema con el propósito de validar el modelo
matemático y el estudio tecno-económico comparando inversión y tiempo de retorno según
la cantidad de módulos fotovoltaicos que se pretenda incluir en el sistema.
De acuerdo a los resultados del estudio, el factor que influye en mayor medida en la
generación de energía es el tiempo de muestreo, por lo que un optar por un tiempo de
muestreo corto es la mejor opción permitiéndonos ser más flexibles con los motores a utilizar.
El seguimiento de dos ejes logra generar anualmente 323.82 kWh más que el seguimiento de
un eje y 636.46 kWh más que el sistema fijo. Esto hace al seguimiento de dos ejes una opción
superior en términos de rendimiento de seguimiento. Un sistema de seguimiento dual con 8
módulos nos permitiría recuperar su inversión en 2.14 años siendo capaz de generar 4,267.6
kWh al año.
