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Corrección de la deriva en sistemas de seguimiento solar a través de control de lazo cerrado
González-Camarillo H., Calleja R, Pérez-Enciso R.A., Pérez-Rábago C.A., Estrada-Gasca C.A.
Abstract
Los sistemas de seguimiento solar de dos ejes en aplicaciones de concentración solar requieren una mayor precisión en el seguimiento automático de la posición aparente del Sol, esto con el fin de mantener la radiación solar concentrada en una posición fija en el receptor del sistema, ya que una mínima variación se traduce en un desplazamiento (deriva) del spot de concentración de la zona de interés. Este trabajo se centra en la discusión de los métodos implementados para la solución de los problemas de deriva y corrección de los ángulos de elevación y acimut en los dispositivos de seguimiento solar. Para llevar a cabo la evaluación de la corrección de la deriva, se emplearon dos dispositivos de seguimiento solar de dos ejes de movimiento. Un Helióstato de 36 m2 (E3) ubicado en la Plataforma Solar de Hermosillo, Sonora, México. El segundo es un concentrador solar reflectivo de no imagen tipo Fresnel para la caracterización de celdas fotovoltaicas ubicado en el IERUNAM en Temixco, Morelos, México. El análisis planteado en este documento se basa principalmente en la comparativa de los resultados obtenidos a partir de implementar una estrategia de control de lazo abierto y cerrado. El control de lazo abierto consiste en un código de programación que realiza el cálculo de la posición del Sol mediante algoritmos propuestos por distintos autores, y que permiten enviar señales de comando a los actuadores de los ejes de acimut y elevación en ambos dispositivos de seguimiento. Para la metodología de lazo cerrado se utiliza un sistema óptico de retroalimentación que trata de un dispositivo de visión (CCD) que permite observar la posición del Sol en tiempo real.
Corrección de la deriva en sistemas de seguimiento solar a través de control de lazo cerrado
Medición de temperatura de no contacto de superficies sólidas irradiadas por energía solar concentrada mediante obturación con películas PDLC: una nueva metodología
Licurgo Javier, Pérez-Rábago Carlos, Moreno-Alvarez L., Marzo Aitor, Estrada Claudio
Abstract
En este trabajo se presenta una nueva metodología para la medición de la temperatura de superficies sólidas expuestas a radiación solar concentrada, mediante la técnica de obturación utilizando una película PDLC. Esta nueva metodología permitirá separar el espectro de radiación emitido por la muestra del espectro de radiación reflejado, y permitirá medir solamente la temperatura referente a la potencia emisiva de la muestra, utilizando un pirómetro monocromático en un horno solar. Se describe el arreglo experimental que se propone para implementar esta metodología. El arreglo consistente de un horno solar (MHS IER-UNAM), de una ventana de película PDLC y de una cámara de medición de temperatura. Se muestran las transmitancias de la película PDLC destacando la pertinencia de su uso para esta aplicación solar. La calibración del pirómetro monocromático arrojó un off-set del -4% del valor nominal. La respuesta térmica de la muestra de grafito que se usará como referencia arrojó valores entre 502.6 y 1747.8 segundos dependiendo del proceso de calentamiento o enfriamiento.
Análisis prospectivo de plantas solares al 2060: caso Sonora México
Cisneros N.C., Cabanillas R.L., Santoyo E.C.
Abstract
En este estudio se presentan proyecciones para instalaciones solares en Sonora México. Los escenarios energéticos proporcionan una idea de lo que podría ocurrir en el periodo de proyección según las decisiones que se tomen oportunamente en el presente y en el futuro cercano sobre cuestiones energéticas; son también una guía para los estrategas que sirve para evaluar las posibilidades a futuro. En este trabajo se presentan tres posibles escenarios energéticos en la industria eléctrica para Sonora, basados en el crecimiento de la demanda para los próximos años y tomando el 2016 como inicio, se realizan las proyecciones hasta el 2060. Estos escenarios han sido estudiados para incluir políticas públicas que difieren en la profundidad de la influencia del estado en propiciar el impulso de fuentes renovables.
Análisis prospectivo de plantas solares al 2060: caso Sonora México
Evaluación experimental de un CPV de disco parabólico con celdas de multi-unión
Cisneros N.C., Cabanillas R.L., Pérez-Enciso R.A., García R.G., Pérez-Rábago C.R., Dávila C.P.
Abstract
El estudio experimental consiste en la evaluación tanto térmica como eléctrica de un concentrador PV que utiliza un disco parabólico y celdas de triple unión para la generación de electricidad. Este sistema fue desarrollado por investigadores de University of Arizona y comercializado por REhnu co. La óptica que se utiliza se denomina XRX-Kohler, logra una concentración de 1000x y produce 1.2 kW y 2.4 kW eléctricos y térmicos, respectivamente, a una concentración de 900 W/m2. Se realizaron diferentes tipos de corridas experimentales en las que se evaluó la capacidad de producción de potencias térmica y eléctrica en operación normal, la producción máxima de potencia eléctrica y la producción de potencia eléctrica en función de la temperatura de operación.
Evaluación experimental de un CPV de disco parabólico con celdas de multi-unión
Evaluación Térmica de un Concentrador Solar Tipo Fresnel Lineal
Madrid I., Montijo N., Bojórquez E., Perez-Enciso R., Taddei P., Alfaro J., Cabanillas R., Calleja R.
Abstract
El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento térmico de un concentrador solar tipo Fresnel lineal, ubicado en la Plataforma Solar de Hermosillo, para esto, se adaptó un receptor en forma de serpentín hecho de cobre y pintado de negro. Se realizaron pruebas calorimétricas mediante la utilización de un sistema diseñado especialmente para ese fin. El sistema está instrumentado con sensores de temperatura y caudal, y mediante un adquisidor de datos se registraron las mediciones, para poder determinar el calor absorbido por el fluido de trabajo, que en este estudio se utilizó agua. Se obtuvieron resultados consistentes con el análisis teórico, pues se alcanzaron potencias de alrededor de 7kW térmicos. De igual manera se analizó el comportamiento al variar el caudal desde 11 hasta 1.5 lt/min, donde se observó mayores pérdidas de calor por convección y radiación cuando se trabajó a bajos caudales.
Evaluación Térmica de un Concentrador Solar Tipo Fresnel Lineal
Análisis comparativo de la caracterización de celdas fotovoltaicas de triple unión en simulador y concentrador solar
Pérez-Rábago Carlos, González-Camarillo Héctor, De-los-Cobos-Garduño Emma, Pérez-Enciso Ricardo A., García Rafael, Ochoa Doria
Abstract
caracterizaciones realizadas a celdas fotovoltaicas de triple unión sometidas a diferentes niveles de concentración, tanto en un simulador solar con concentración y un concentrador tipo horno solar. Con ambos sistemas de se consiguieron diferentes niveles de concentración de 220 hasta 2200 soles dentro del área de la celda de triple unión, estos niveles de concentración presentaron diferentes distribuciones de flujo radiativo. Se busco que el flujo radiativo concentrado fuera lo más homogéneo posible al menos en un área de tan solo 1 cm2, la cual es la superficie de captación de las celdas de triple unión a ser analizadas. Se desarrollo un sistema de caracterización a través de una mesa automatizada de posicionamiento del arreglo experimental que permitió centrar la zona focal tanto para medir el flujo radiativo y ver su distribución, así como para centrar la celda en la zona con mayor homogenización del spot solar concentrado. En la evaluación de la distribución de flujo radiativo concentrado con el simulador solar se obtuvieron distribuciones de flujo radiativo menos homogénea que en el caso con el horno solar. Por otra parte, en la evaluación de la eficiencia eléctrica de la celda de triple unión el comportamiento en el simulador solar a bajas concentraciones (265 kW/m2) fue de 27.9% mientras que altas concentraciones (800 kW/m2) se redujo hasta un 17.9%. Por otra parte, en el caso del horno solar la eficiencia en casi todos los niveles de concentración fue alrededor del 30%.
Evaluación del desempeño energético del proceso de fundición de concentrados de cobre acoplado a una planta solar de torre central como fuente de energía térmica
Cruz-Robles I., Vázquez A. J., Alonso E., Pérez-Rábago C. A., Estrada C. A.
Abstract
El cobre es un insumo indispensable en gran parte de los sectores económicos. Sin embargo, su cadena productiva tiene consecuencias adversas sobre el medio ambiente. El escenario de producción y consumo proyectado induce a que se exploren nuevas alternativas en la producción de cobre. De acuerdo con la cadena productiva de la vía pirometalurgica se ha seleccionado al proceso de fundición como un campo de oportunidad para introducir una planta de torre central como fuente térmica de alta temperatura. Esta energía se suministra precalentando un flujo de blast (mezcla aire-oxigeno). En este trabajo se realiza una evaluación técnica del concepto. Con la hibridación se reduce en 7.5 % la demanda anual de energía y en 21.5 % la producción de CO2. Las temperaturas de precalentamiento (de 700 a 800 °C) y los actuales dispositivos de control facilitan la integración de la tecnología solar.
