1457 Jutinico

Fifth International Symposiym on Energy,Puerto Rico Energy Center-Laccei, February 7-8, 2013,Puerto Rico.

Diseño del Control Digital de un Seguidor Solar para la Medición
de Radiación Solar Directa en Bogotá
Cristian Rodríguez Rodríguez
Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas, Bogota, Colombia, rockcristian89@gmail.com

Andrés Leonardo Jutinico Alarcón
Universidad Distrital Francisco Josede Caldas, Bogota, Colombia, ajutinico@gmail.com

Diego Varón Peña
Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas, Bogota, Colombia, dievarpe@gmail.com

Nelson Forero Chacón
Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas, Bogota, Colombia, nlforeroc@bt.unal.edu.co

RESUMEN
La radiación solar directa es una variable, que no es comúnmente medida en la ciudad de Bogotá y que es de gran
interés endiseño de sistemas Foto Voltaicos. El presente artículo describe el diseño de un controlador digital,
implementado en un seguidor solar acoplado a un Pirheliómetro, con el fin de realizar dicha medición. Los
índices de desempeño del sistema son adecuados para el seguimiento solar, en particular se elimina el error de
estado estacionario utilizando un compensador dither y el tiempo de estadoestacionario es de 28 segundos. El
controlador y el sensor se encuentran en funcionamiento desde el 17 de julio de 2012 de forma continua, esto
contribuirá a complementar los estudios realizados al medio ambiente en la ciudad. El documento esta divido en
cinco secciones las cuales muestran la identificación del modelo de referencia del seguidor solar, el diseño del
controlador utilizando un modelo dereferencia y el controlador en LabVIEW.
Palabras Clave: Seguidor Solar, radiación solar, Pirheliómetro, LabVIEW.

1. INTRODUCCION
La medición de parámetros del medio ambiente, como la radiación solar, velocidad de los vientos, humedad,
temperatura y presión es de interés en la generación de energía. En la ciudad de Bogotá estos datos son medidos
por entes gubernamentales y a nivel académico por partede las Universidades. La energía solar es la energía
recibida en la tierra proveniente del sol. Esta energía es inagotable, no produce efectos contaminantes y es gratis.
A través de los últimos veinte años las investigaciones para la utilización de esta energía han dado avances
importantes en la generación de electricidad (Zibin et al 2012.,).
Las tres componentes de la radiación solar son laradiación solar directa, difusa y reflejada. La radiación solar
directa es la radiación que proviene directamente del disco solar y por lo tanto ha de medirse utilizando sistemas
de seguimiento solar. La Figura 1 representa las componentes de la radiación solar.
La medida de la radiación directa necesita de la orientación perpendicular a los rayos solares. La medición de la
radiación solar directa sehace por medio de pirheliómetros, sin embargo esta medida varía de acuerdo a factores
atmosféricos, geográficos, topográficos y meteorológicos (Wang et al 2009., Islam et al 2008).
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V International Symposium on Energy
Puerto Rico

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February 7-8, 2013

Figura 1: Componentes de la Radiación Solar.
Las medidas de radiación solar en Bogotá se presentan en las componentes globales en su mayoría, lacomponente
difusa en un menor grado y la componente directa solo para calibración. Por tal motivo es indispensable realizar
la medición de la radiación solar continua. La medición de la radiación solar varía de acuerdo a factores como la
ubicación geográfica, la ubicación de la superficie del instrumento, la orientación, el tiempo del día y la condición
atmosférica (Vera et al 2005.,).
Para lamedición de la radiación solar directa es necesario contar con un elemento que permita realizar el
seguimiento del sol, para tal propósito es necesario contar con un Seguidor Solar. Los seguidores solares son
mecanismos utilizados para aumentar la eficiencia de los paneles fotovoltaicos, este aumento de eficiencia es
cerca del 30 al 60 por ciento. Este aumento depende del lugar donde se efectué la...