jueves, 8 de noviembre de 2018

NORBA STATION 1: captación de energía solar fotovoltaica

Un grupo de alumnos de 4º de ESO están desarrollando un sistema para captar energía solar, almacenarla y posteriormente usarla, el cual debe disponer de un mecanismo que permita orientarse automáticamente para maximizar la obtención de energía. Para la realización del mismo se utilizarán una placa solar policristalina, cuatro fotorresistencias, dos servomotores y una placa arduino de control, así como otros componentes básicos tales como resistencias, cableado, protoboard, pegamento, y materiales reciclados en general. Además, con vistas a probar el rendimiento del sistema, se utilizarán también voltímetros, amperímetros y baterías, entre otros elementos.

Placa solar fotovoltaica
Fotorresistencia
Servomotor
Previa a la creación del sistema, el cual aún no está finalizado, se ha realizado un estudio preliminar de los distintos componentes a utilizar. Para ello se ha empleado, como en otros proyectos, el simulador proporcionado por Tinkercad. Posteriormente se ha dividido el proyecto en tres partes bien diferenciadas:
  1. Sub-sistema motor para el movimiento de la placa solar, el cual consta de dos servomotores que permiten dotar al mismo de dos grados de libertad (giro de 360 grados sobre una superficie horizontal, y giro de unos 170 grados en el plano vertical), y de distintas estructuras conectadas a los mismos capaces de sujetar la placa y moverla de forma eficiente.
    Un primer esbozo de la estructura de este subsistema se ha realizado mediante el software de diseño CAD de Tinkercad.
    Diseño CAD del sistema motor.
    Basándose en ese diseño, posteriormente se ha realizado un prototipo del mismo usando materiales reciclados, el cual aún está en fase de revisión y mejora.
    Alumnos 4º ESO con su primer prototipo del sub-sistema motor.

    Sub-sistema motor del captador de energía solar en detalle.
    Para probar este sub-sistema se ha utilizado una placa Arduino y una serie de interruptores para la realización del movimiento de forma manual, mediante un diseño muy parecido al utilizado para la construcción del primer NORBA JOINT del proyecto NorbaSky.
    Circuito creado para probar manualmente el movimiento de los dos servomotores.
    <Aún en desarrollo>
  2.  Sistema de localización de luz, el cual consta de dos pares de fotorresistencias colocadas perpendicularmente una de la otra, formando todas ellas un ángulo de 45º con la placa solar. Estos componentes informarán al sistema de la luz recibida. Con esta configuración, las cuatro fotorresistencias deberían recibir la misma cantidad de luz cuando la placa solar fotovoltaica se posicionase perpendicularmente a la fuente de luz (situación óptima).
  3. Sistema de control basado en Arduino, capaz de procesar la información procedente de las cuatro fotorresistencias y actuar en consecuencia sobre los servomotores del sistema motor, con el fin de obtener en todo momento la orientación óptima de la placa solar fotovoltaica para maximizar la producción de energía eléctrica.




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