Cocina solar

Información Tecnológica
Seguidor Solar de Dos Ejes para un Horno Solar
Vol. 22(2), 95-106 (2011)

Villeda

doi: 10.4067/S0718-07642011000200011

Seguidor Solar de Dos Ejes para un Horno Solar
Gabriel Villeda(1), Alejandro Castañeda(2), José T. Vega(1) y Jorge Pineda(1)
(1) Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Querétaro, Instituto
Politécnico Nacional, CerroBlanco 141, Colinas del Cimatario, 76090 Qro, Querétaro-México
(e-mail: gvilledam9300@ipn.mx, trinidad_vega66@yahoo.com.mx, arqjpp@yahoo.com)
(2) Ingeniería en Telemática, Dirección de Tecnologías de Información y Comunicación,
Universidad Politécnica de Querétaro, Carretera Estatal 420, El Rosario, El Marqués, Querétaro,
76240, México (e-mail: dr.alejandrocm@gmail.com)
Recibido May. 11,2010; Aceptado Jul. 13, 2010; Versión Final recibida Ago. 16, 2010

Resumen
Se presenta el diseño y fabricación de un seguidor solar de dos ejes (rotación-elevación), el cual
controla un helióstato de un horno solar para la cocción de tabiques de arcilla. El sistema trabaja
con motores controlados desde una computadora personal. El algoritmo para el seguidor solar se
desarrolló en un lenguajede programación visual, calcula los ángulos de seguimiento primario y
secundario del helióstato y los despliega en una pantalla. El microcontrolador está programado
para controlar el funcionamiento de los motores a pasos, los cuales mueven el helióstato del horno
solar. El seguimiento primario y secundario es el mismo para los equinoccios, mientras que para
los solsticios son diferentes debidoa que durante el verano en el hemisferio norte existe mayor
altura solar que en invierno. El seguidor solar permite una captación más eficiente de la radiación
solar debido a que sigue minuto a minuto el movimiento aparente del Sol.
Palabras clave: seguidor solar, horno solar, helióstato, seguimiento primario, seguimiento
secundario

Two-Axis Sun Tracking System for a Solar Furnace
AbstractThe design and manufacture of a two-axis sun tracking system (rotation-elevation), which controls
a heliostat of a solar furnace for clay brick firing is presented. The system works with motors
controlled through a personal computer. The algorithm for the sun tracking system was developed
in a visual programming language, calculates the primary and secondary tracking angles of the
heliostatand shows them in a screen. The microcontroller is programmed to control the step driver
engines, which move the heliostat of the solar furnace. The primary and secondary tracking is the
same for the equinoxes, whereas for the solstices are different because the solar altitude is greater
in summer than in winter in the northern hemisphere. The sun tracking system permits a more
efficientcapture of the solar radiation since it continuously follows the apparent movement of the
Sun.
Keywords: sun tracking system, solar furnace, heliostat, primary tracking, secondary tracking

Información Tecnológica Vol. 22 Nº 2 - 2011

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Seguidor Solar de Dos Ejes para un Horno Solar

Villeda

INTRODUCCIÓN
La elaboración artesanal de tabiques de arcilla (ladrillo rojo recocido) para laindustria de la
construcción en México sigue siendo una actividad económica importante, de la cual dependen
muchas familias y que a pesar de los nuevos materiales de construcción se sigue utilizando en
grandes cantidades.
La mayor parte de la producción se obtiene de manera artesanal; para la cocción de los tabiques
se emplean hornos tradicionales los cuales son altamente contaminantes. Losprincipales
combustibles utilizados son desechos industriales y en los lugares donde no hay industria, se
queman desechos domésticos (basura), neumáticos o madera, contaminando el medio ambiente
gravemente.
Por esta razón el CICATA-IPN Querétaro está desarrollando un horno solar de alta temperatura
para la cocción de tabiques de arcilla, el cual alcanzará temperaturas de 1000ºC.
El prototipo...