Nuevo seguidor solar portátil de bajo coste para fotovoltaica off-grid

Investigadores de la Universidad de Mauricio han diseñado un sistema de seguimiento que puede utilizarse con sistemas fotovoltaicos portátiles y ligeros para su uso en zonas remotas de climas tropicales.

Los científicos describen el seguidor como un dispositivo de bajo coste que utiliza un mecanismo de seguimiento simplificado y accionado mecánicamente. Puede conectarse a un panel solar y es capaz de orientar su desplazamiento lineal en cada una de las cuatro esquinas del propio módulo y hacerlo girar a lo largo de los tres ejes principales. Una disposición de tornillos de potencia accionados por motores de corriente continua permite el movimiento del seguidor.

“Se utilizó un acoplador de motor como conector entre los motores de CC y el tornillo de avance”, explican. “El husillo tenía unas especificaciones de paso y diámetro de 1 mm y 8 mm respectivamente”.

Mediante la dirección y la velocidad de giro de los motores, los propietarios de sistemas fotovoltaicos pueden conseguir los ángulos de inclinación deseados ajustando con precisión cada esquina del panel solar.

“Para un funcionamiento suave del seguidor solar, los cuatro actuadores lineales se unieron a la etapa principal teniendo en cuenta un sistema de rótula basado en bolas de aluminio de 18 mm de diámetro”, dijeron. “Para proteger los componentes del motor y el circuito electrónico de las condiciones meteorológicas adversas, se utilizó una carcasa protectora ligera fabricada con panel compuesto de aluminio (ACP), concretamente, alucobond. La carcasa protectora tenía unas dimensiones de sección transversal y altura de 25 por 25 cm y 20 cm, respectivamente.”

El sistema mueve el panel de acuerdo con la posición del sol basándose en los datos de los sensores transmitidos y procesados por el microcontrolador de código abierto Arduino Uno, que sigue una diferencia de voltaje observada en los sensores emparejados correspondientes debido a la variación de la intensidad de la luz.

“Los motores emparejados funcionan de forma sincronizada pero en sentido contrario para inducir un efecto de inclinación a los paneles solares”, explican. “Para lograr una orientación optimizada en los tres ejes principales, los dos motores restantes también funcionan de manera similar para compensar la inclinación del panel solar de acuerdo con la variación de la intensidad de la luz detectada por los dos sensores adicionales”.

Los académicos construyeron un prototipo del sistema con un módulo solar de 450 mm x 170 mm y una potencia de 22,5 W. El grupo de investigación afirmó que el sistema era capaz de generar un 37% más de corriente que un panel de referencia sin el seguidor.

“Se prevé que el dispositivo propuesto produzca un total de hasta 8.100 Wh de energía si funciona durante 12 horas en un periodo de 30 días y si cumple el objetivo fijado de una potencia máxima de 22,5 W”, concluyen.

El equipo describió el dispositivo en “Low-cost solar tracker to maximize the capture of solar energy in tropical countries”, publicado recientemente en Energy Reports.

“El análisis de costes y la prueba de portabilidad demostraron que el sistema final diseñado cumplía los objetivos fijados inicialmente en este estudio”, señalaron.