Diseño e implementación de un sistema de posicionamiento aplicado a un Smartflower en la región de Puno

Abstract

La energía solar es una fuente de energía renovable útil para las zonas; rurales, no accesibles o ciudades, trayendo consigo ciertos desafíos como; polvo, temperatura, viento, que reducen la producción de energía solar, o sistema sin aprovechamiento de la irradiación. La región de Puno cuenta con un clima variado a irradiancia de 1000 Wh/m2/d, donde se realizó la investigación, con el objetivo de; implementar un prototipo de posicionamiento Smartflower, determinar en cuánto incrementa su producción y el costo de mantenimiento que conlleva, mediante el enfoque cuantitativo aplicado con un diseño experimental puro y alcance descriptivo exploratorio, comparando un grupo experimental y un grupo de control mediante la validación t de Student, partiendo del método Top-Down con expectativa de diseño inicial, a división de subsistemas. El diseño del posicionamiento Smartflower tiene una estructura de material PLA y PETG, diseñado por piezas, ensamblado y simulado para cargas estáticas en diferentes grados de posición en SolidWorks, con tres grados de articulación; azimutal, inclinación y pliegue-despliegue, cuenta con 2 celdas fotovoltaicas y 1 de cubrimiento, el algoritmo de posicionamiento es según el punto más laminoso, usando; controlador, anemómetro, temperatura, LDRs, control carga-descarga y autolimpieza. Presentando que el sistema tiene una eficiencia de 61.7%, mayor a sistemas de un eje y de dos ejes, 40% más eficiente ante sistemas simples, manteniendo su eficiencia ante el polvo que trae pendientes negativas con pérdida de 17.9% respecto a sistemas sin limpieza. El consumo de energía es inferior al producido, comparado a sistemas simples, diferenciado por 5.5 w. Ante; vientos mayores a 42 kmh, temperatura mayor a 44.5°C, llenado de baterías mayor a 8.4 V y 13 V se replegó para protección, cumpliendo con las expectativas esperadas.