Concentrador parabólico de revolución con seguidor solar electrónico con amplificador operacional 741.

El diseño fue llevado a cabo teniendo como pautas fundamentales la sencillez y economía de elaboración. El bastidor fue construido con el empleo de estructura tubular de hierro, el mismo es soportado mediante un trípode, dicho bastidor puede girar libremente gracias a la incorporación de un rodamiento de bolillas de aproximadamente 150 mm de diámetro, sobre este movimiento opera el seguidor. Dicho bastidor además puede girar en el plano vertical gracias a estar montado sobre otro eje normal al anterior, la finalidad es la de fijar a la estructura en una determinada posición angular según la latitud del lugar. La figura 1 muestra la vista lateral del conjunto, dibujado en posición horizontal para una mayor simplicidad del croquis.

Para la operación del sistema hay que ubicar al paraboloide orientado al sol, para lo cual debe girarse la estructura manualmente dándole un determinado ángulo de elevación, el cual luego se mantendrá fijo.

Los espejos son fijados al bastidor en forma de anillos concéntricos de tal manera de que todos reflejen la luz solar en una zona focal lo más pequeña posible.

SEGUIDOR SOLAR ELECTRÓNICO

El dispositivo seguidor solar se basa fundamentalmente en la utilización de un amplificador operacional 741 operando en modo diferencial (1). El integrado recibe sendas señales de dos fotoresistores (LDR) que forman un divisor de tensión, estos al estar sometidos a la acción de los rayos solares, y estando separados por un tabique opaco, reciben el cierto momento distinta radiación, entregando de esta manera distintas señales (V1 y V2 ) a cada entrada del amplificador. Dicho amplificador entonces al estar conectado en modo diferencial entrega una tensión de salida Vo proporcional a la diferencia V2 -V1.

La figura 2a muestra un esquema de la ubicación de los sensores del seguidor en la estructura del concentrador, y el movimiento de corrección que se logra en el sistema.

La figura 2b ilustra el detalle del principio de funcionamiento del seguidor utilizando dos LDR como sensores.

El esquema del circuito propuesto para el seguidor solar y los valores de los componentes se muestran en la Figura 3.

El signo de la diferencia V2 -V1 dependerá de cual de los fotoresistores reciba más radiación, el voltaje Vo de salida del amplificador será 6 V (tensión de referencia) cuando la iluminación en los dos LDR sea la misma.

Dicha salida Vo del amplificador está conectada a un circuito de potencia transistorizado de dos ramas en diagonal: la rama NPN conformada por los transistores 1 y 2, y la rama PNP conformada por los transistores 3 y 4 (ver Figura 3) polarizándose una u otra rama dependiendo del signo de V2 -V1.

La inclusión al circuito de dos diodos Zenner tiene la finalidad de permitir que cada rama de transistores opere respectivamente cuando Vo supere el valor de 6,7 voltios o cuando Vo sea inferior a 5,3 voltios, lo que hará en cada caso que un motor de corriente continua gire en uno u otro sentido para lograr que el divisor de tensión esté equilibrado, orientando al concentrador hacia el sol.

Dicho motor de C.C. opera con 12V y consta de un reductor de velocidades, el mismo está ensamblado mediante una cadena de transmisión al bastidor. Finalmente el sistema es energizado mediante una batería de 12 V.

Fuente: http://pensarparacrear.blogspot.com/2009_08_01_archive.html

El diseño y la construcción es llevado a cabo por los alumnos del primer año de la carrera de "Técnico Superior en Energías" del CENT N° 14 del GCBA, en carácter de la cursada de la materia "Taller de Fuentes de Energía".

Gerald Soto, EES.

http://gerald-ees.blogspot.com/