Mejora de seguidor en planta fotovoltaica

-ANTECEDENTES
El seguidor instalado consiste en un control de lazo abierto formado por dos
placas fotovoltaicas de 15 Wp colocadas perpendicularmente a los lados de los
grupos de paneles fotovoltaicos, como se observa en la foto:

Estos dos paneles se colocan con la polaridad cambiada respecto al otro y
conectado a los bornes de un motor DC de 230 V de la manera que indica el
esquema 1:Esquema 1: Esquema del seguidor ya instalado

Debido a esta disposición de los elementos, en el momento que el grupo de
paneles no esté completamente orientado al sol, uno de los paneles del control
no estará completamente iluminado y por tanto ofrecerá menos voltaje de
salida, provocando una diferencia de potencial que hará que el motor gire en un
sentido u otro.

-PROBLEMÁTICA

Hemosconsiderado una serie de inconvenientes que creemos presenta este
sistema de control:


Poco voltaje para el motor, de manera que tiene un par muy bajo y presenta
problemas de giro en condiciones de viento.



No existe aprovechamiento de las primeras horas de sol al quedarse
orientadas al oeste por la noche.



No existe una posición de seguridad nocturna o en días que no hayasol.



Ausencia de banda de histéresis de manera que existe un gran desgaste
por las continuas correcciones que realiza el sistema a tiempo real.



Ausencia de control de tiempo, de manera que está casi constantemente en
movimiento y provocando desgaste, cuando está comprobado que tiene la
misma eficiencia si se mueve cada 15 minutos.



Menor eficiencia, ya que en días sin laluz necesaria los paneles no se
mueven, pudiendo quedar todo el día en una posición de poquísima
exposición solar.



Demasiada sensibilidad a la dispersión de la luminosidad en días nublados,
provocando movimientos constantes e indeseados.



No tiene alimentación auxiliar, en caso de que fuera necesaria para mover
las placas a posición inicial.

-PROPUESTA DE MEJORA
Colocaríamosuna batería, que estaría alimentada por los paneles que antes
servían para el control (previamente colocados paralelamente al grupo de
paneles), y que serviría tanto para alimentar el motor como la electrónica de
control.
El control consiste en posicionar el seguidor mediante un inclinómetro en un
ángulo determinado para cada hora de cada día del año, datos que se
introducirían en elmicrocontrolador. El conocimiento de la hora y fecha lo
llevaríamos a cabo mediante un reloj de tiempo real. Por tanto, el
microcontrolador tendría dos entradas, el inclinómetro y el reloj de tiempo real, y
dos salidas, giro de motor a la derecha y a la izquierda.
El esquema sería:

Esquema 2: Esquema del seguidor propuesto

El proceso, de forma general, sería como sigue, representándose ademásen el
diagrama 1.
Partimos de la posición de seguridad, que es 0 grados, previniendo así averías
mecánicas por viento durante la noche. Cuando llegue la hora de inicio, que
será algunos minutos antes (estudio de campo) de la hora de la primera
posición, movemos el motor hacia la derecha hasta colocarlo en la posición para
recibir la radiación que corresponda según el día.
Después de 15minutos, activamos la alarma de reloj, leemos la nueva posición
y movemos el motor hacia la izquierda hasta su nueva posición. Esta operación
se repetirá cada 15 minutos hasta que detecte la hora (la noche) de volverse a
su posición de seguridad.

Tendremos en cuenta también la limitación mecánica impuesta por la estructura
de giro, por la cual tenemos un rango de ± 60º. El seguidorsimplemente se
colocará en -60º cuando el ángulo sea menor y esperará la hora de empezar el
giro, y por la tarde se queda en 60º hasta la hora de volver a la posición de
seguridad.

INICIO

MUEVE POSICION SEGURIDAD

SI

HORA INICIO?

LEE NUEVA POSICION
MUEVE NUEVA POSICION
ESPERA 15 MIN

HORA FINAL?
SI
NO

Diagrama 1. Flujo general del seguidor

Este sería el esquema general del...