Diseño mecánico de un seguidor para mover un generador solar de 600 W con lentes de Fresnel

Bachelor thesis Spanish; Castilian OPEN
Alfonso Prieto-Puga, Adrián de (2011)
  • Publisher: Universitat Politècnica de Catalunya
  • Subject: :Energies::Energia solar fotovoltaica [Àrees temàtiques de la UPC] | Solar thermal energy | :Energies::Energia solar tèrmica [Àrees temàtiques de la UPC] | Energia tèrmica solar | Cèl·lules solars | Machine design | Energia solar fotovoltaica | Maquinària -- Disseny | Solar cells | Photovoltaic power generation

El objetivo de este proyecto es diseñar el prototipo de seguidor de dos ejes adecuado para mover un generador solar que aprovechará la concentración solar obtenida por refracción a través de Lentes de Fresnel. Este generador debe ser capaz de calentar agua y producir electricidad a la vez. El generador basa su funcionamiento en un módulo solar fotovoltaico especial fabricado por la empresa Trigen Solar S.L. que unifica tecnología fotovoltaica y térmica. Actualmente, las placas solares eléctricas que se comercializan no combinan ambos usos. Este módulo consta fundamentalmente de células de silicio monocristalinas dopadas para trabajar a alta intensidad solar -soportan altas temperaturas y dan rendimientos eléctricos entre el 18 y el 20 %- conectadas a un circuito eléctrico y en contacto con un circuito de tuberías de cobre por las que pasa el fluido caloportador, que a su vez favorece la refrigeración de las células. En relación a la generación con células solares convencionales, trabajar con estos módulos especiales y con este método de concentración (el haz de luz se concentrará linealmente sobre cada uno de los módulos) permite producir una determinada potencia con mucho menos material y en menos tiempo. Se puede decir, pues, que ésta resulta una forma más económica y ecológica de generación de energía. Además, el contacto de las células con el circuito hidráulico permite obtener agua caliente que se puede utilizar para producir agua caliente sanitaria (A.C.S.), agua para calefacción o para dar energía a los sistemas de aire acondicionado que funcionan por absorción. Este proyecto se centra en el diseño mecánico del seguidor de dos ejes que soporta la estructura de este tipo de generador, teniendo en cuenta la nueva tecnología proporcionada por Trigen Solar S.L. y considerando que el seguidor debe funcionar perfectamente haya viento o no. Generalmente, los seguidores de dos ejes tienen mecanismos de seguridad para dejar de funcionar si hay mucho viento. Dado el carácter altamente ecológico que se le quiere dar a este prototipo, el seguidor se diseñará de manera que aproveche la luz del Sol siempre que éste aparezca sobre el horizonte. El sistema está principalmente dirigido a nuevas edificaciones con obligatoriedad de instalaciones solares térmica y eléctrica y a productores agropecuarios con necesidades de calefacción, o para la venta de electricidad a la red de suministro. Aun así, el sistema que propongo también puede ser de utilidad para el sector industrial, comercial, hostelero y doméstico.
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