Ingeniero

Ninth LACCEI Latin American and Caribbean Conference (LACCEI’2011), Engineering for a Smart Planet, Innovation, Information
Technology and Computational Tools for Sustainable Development, August 3-5, 2011, Medellín, Colombia.

DISEÑO DE UN SISTEMA PROTOTIPO DE CONVERSIÓN
DE ENERGÍA SOLAR EN POTENCIA MECÁNICA
COMPUESTO POR UN CONCENTRADOR SOLAR Y UN
MOTOR STIRLING
Jose Luis García CampuzanoUniversidad EAFIT, Medellín, Colombia, jgarci21@eafit.edu.co

Luis Santiago Paris Londoño
Universidad EAFIT, Medellín, Colombia, lparis@eafit.edu.co

RESUMEN
Este proyecto consistió en el diseño, construcción y realización de pruebas de un sistema que permite la
obtención de potencia mecánica a partir de energía solar. Dicho sistema está compuesto por un concentrador de
rayos solares yun motor Stirling tipo beta. El concentrador solar es un disco parabólico de superficie brillante,
que capta y refleja la mayor cantidad posible de luz solar y la enfoca en una región de área reducida. Este
concentrador incrementa la energía en 103 veces. El motor Stirling convierte la energía térmica generada por el
concentrador solar en potencia mecánica, la cual es de aproximadamente 8W.Palabras claves: Energía solar, atlas radiación solar, concentrador solar, espejo parabólico, motor Stirling.

ABSTRACT
This project consisted in designing, manufacturing and testing a system which allows the obtaining of mechanical
power from solar energy. Such a system is composed by a solar rays concentrator and a beta type Stirling engine.
The solar concentrator is a bright surface parabolicdish, which harnesses and reflects the highest amount possible
of solar light and focuses it into a reduced area. This concentrator increases the energy 103 times. The Stirling
engine converts the thermal energy generated by the solar concentrator into mechanical power, which is about 8W.
Keywords: Solar energy, solar radiation atlas, solar concentrator, parabolic mirror, Stirling engine.1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad el consumo de energía proveniente de combustibles fósiles está ligado a una serie de factores
económicos, sociales y ambientales que afectan cada vez más el pleno desarrollo de la vida en la tierra. El
calentamiento global, la inestabilidad en los precios del petróleo y la contaminación del medio ambiente son solo
algunos de los impactos generados por dichosfactores.
Por lo anterior, hoy en día se está despertando a nivel mundial un especial interés hacia la generación de energía
proveniente de fuentes alternativas, que siempre han estado disponibles en la naturaleza y que han sido sub
valoradas debido al gran auge que siempre han tenido los combustibles provenientes de fuentes no renovables.

Medellín, Colombia

9th Latin American and CaribbeanConference for Engineering and Technology
WE1- 1
August 3-5, 2011

La energía solar además de proporcionar el 99.97% de la energía usada en la tierra para todos sus procesos
naturales (UPME, 2005) y el hecho de que durante el presente año arrojará sobre la tierra cuatro mil veces más
energía de la que será consumida por todo el planeta, representa una fuente que ha estado disponible desdehace
millones de años y se cree que aún no ha alcanzado la mitad de su existencia (CENSOLAR, 2010).
Uno de los usos más comunes que da el hombre a la energía es el de realizar trabajo mecánico, y una forma de
aprovechar la energía solar para lograr este tipo de tarea es mediante una máquina térmica llamada motor Stirling.
Gracias a que este tipo de máquina necesita una fuente de calor con altatemperatura y otra con baja temperatura
para su funcionamiento, el motor Stirling representa una buena alternativa para la transformación de la energía
solar teniendo como fuente de calor el Sol y como sumidero el medio ambiente.

2. ENERGÍA SOLAR EN COLOMBIA
Colombia por ser un país ubicado cerca de la línea del Ecuador se encuentra en una posición privilegiada en
cuanto a la cantidad de...