Prototipo de concentrador solar para aplicaciones en CPV

Abstract

Entre las tecnologías fotovoltaicas disponibles para la generación eléctrica se encuentra CPV (Concentrating Photovoltaics) de alta concentración, la cual a su vez es la de mayor eficiencia de conversión energética demostrada. Esta tecnología utiliza un sistema óptico de concentración solar a los efectos de producir una reducción del costo de fabricación y, en consecuencia, es necesario utilizar un seguidor solar de dos ejes dado que solo es posible concentrar la componente directa de la radiación solar. En este marco, se presentan los avances realizados en un prototipo de seguidor solar económico de dos ejes para la aplicación mencionada más arriba. Basado en el microcontrolador de 32 bits stm32f401, utiliza dos estrategias de control en cooperación para el seguimiento del sol: un algoritmo para calcular las efemérides solares y un sistema de control a lazo cerrado, utilizando una matriz LDR (Light-Dependent Resistor) como sensor. Asimismo, se muestra el avance en el montaje de un prototipo de concentrador para aplicaciones en CPV, así como una serie de verificaciones del funcionamiento del equipo en condiciones de operación.

High concentration CPV (Concentrating Photovoltaics) is among the available photovoltaic technologies for power generation and it is, in turn, the highest in terms of energetic efficiency conversion. This technology uses a solar optic concentration system in order to reduce the fabrication cost and, as a consequence, it is necessary adding a two axis solar tracker given that just the direct solar radiation component can be concentrated. In this frame, the advances performed on an economic prototype of a two axis solar tracker for CPV applications are presented. Based on a 32 bit stm32f401 microcontroller, this solar tracker utilizes two cooperative control strategies for tracking the sun: an algorithm to calculate the solar ephemerides, and a closed loop system control using a LDR (Light-Dependent Resistor) as optical sensor. Furthermore, advances on a concentrator prototype assembly for CPV applications, as well as a series of verifications of the setup performance in operation conditions, are presented.