Proyecto Fin de Carrera - Fin+de... · PDF fileProyecto Fin de Carrera: Placa solar con...

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  • Proyecto Fin de Carrera:

    Placa solar con movimiento solidario al sol controlada mediante procesador

    Antonio Jess Merina Crdenas 45736590-D

  • Proyecto Fin de carrera Antonio Jess Merina Crdenas

    Proyecto Fin de Carrera Antonio Jess Merina Crdenas

    NDICE

    PROYECTO FIN DE CARRERA: .................................................................. 1

    PLACA SOLAR CON MOVIMIENTO SOLIDARIO AL SOL CONTROLADA MEDIANTE PROCESADOR ........................................................................ 1

    1. INTRODUCCIN ............................................................................... 4 1.1 Una energa garantizada para los prximos 6.000 millones de aos ................... 4 1.2 Qu se puede hacer con la energa solar? .......................................................... 4 1.3 CALOR Y ELECTRICIDAD GARANTIZADOS ........................................................... 5 1.4 En qu Beneficia La Energa Solar Al Medio Ambiente y a Mi Economa? ........ 6

    1.4.1 Beneficios medioambientales ........................................................................ 6 1.4.2 Beneficios educativos .................................................................................... 6 1.4.3 Beneficios Econmicos ................................................................................... 6 1.4.4 Beneficios Sociales ......................................................................................... 7 1.4.5 BOOM SOLAR.................................................................................................. 7 1.4.6 Cmo aprovechar el sol? .............................................................................. 7 1.4.7 DAS SOLEADOS ............................................................................................. 8

    1.5 ENERGA SOLAR TRMICA ................................................................................... 8 1.6 Diferentes Usos De la Energa Solar. .................................................................... 9

    1.6.1 Colectores de Placas ...................................................................................... 9 1.6.2 Colectores de concentracin .......................................................................... 9 1.6.3 Hornos solares ............................................................................................. 10 1.6.4 Electricidad fotovoltica .............................................................................. 10 1.6.5 Dispositivos de almacenamiento de energa solar ....................................... 11

    1.7 CLULAS FOTOVOLTAICAS ................................................................................. 11 1.7.1 SOLOS O EN RED? ...................................................................................... 12

    1.8 OPININ PERSONAL .......................................................................................... 13

    2. MOTIVACIN DEL PROYECTO ........................................................ 15

    3. FOTODETECTORES ......................................................................... 16

    4. CLCULO DE LA POSICIN DEL SOL .............................................. 18

    5. COMPONENTES DEL PCB ................................................................ 20 5.1 Microcontrolador ................................................................................................ 20 5.2 Reguladores de tensin ...................................................................................... 21 5.3 Conjunto de INAs: ............................................................................................ 23 5.4 Opamp ................................................................................................................ 23 5.5 Drivers de los motores ....................................................................................... 23

    6. PCB RESULTANTE ........................................................................... 26

    7. DISPOSITIVOS EXTERNOS AL CIRCUITO ....................................... 28 7.1 Placa fotovoltaica ............................................................................................... 29 7.2 Motores DC ......................................................................................................... 29 7.3 Batera 12 V ........................................................................................................ 29 7.4 Adaptador a placa PIC ........................................................................................ 30 7.5 Placa PIC (procesador) ....................................................................................... 31

    8. POSIBLES MEJORAS AL PROYECTO ................................................ 31 8.1 Circuito de carga de la batera ........................................................................... 31 8.2 Array de clulas fotovoltaicas ............................................................................ 31

  • Proyecto Fin de carrera Antonio Jess Merina Crdenas

    Proyecto Fin de Carrera Antonio Jess Merina Crdenas

    8.3 Registro de Histricos y autoaprendizaje .......................................................... 32

    9. RESULTADO FINAL ......................................................................... 32

    10. ANEXOS: ...................................................................................... 37

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    1. INTRODUCCIN

    1.1 Una energa garantizada para los prximos 6.000 millones de aos El Sol, fuente de vida y origen de las dems formas de energa que el hombre ha utilizado desde los albores de la Historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cmo aprovechar de forma racional la luz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones de aos, y se calcula que todava no ha llegado ni a la mitad de su existencia. Durante el presente ao, el Sol arrojar sobre la Tierra cuatro mil veces ms energa que la que vamos a consumir. Espaa, por su privilegiada situacin y climatologa, se ve particularmente favorecida respecto al resto de los pases de Europa, ya que sobre cada metro cuadrado de su suelo inciden al ao unos 1.500 kilovatios-hora de energa, cifra similar a la de muchas regiones de Amrica Central y del Sur. Esta energa puede aprovecharse directamente, o bien ser convertida en otras formas tiles como, por ejemplo, en electricidad. No sera racional no intentar aprovechar, por todos los medios tcnicamente posibles, esta fuente energtica gratuita, limpia e inagotable, que puede liberarnos definitivamente de la dependencia del petrleo o de otras alternativas poco seguras, contaminantes o, simplemente, agotables. Es preciso, no obstante, sealar que existen algunos problemas que debemos afrontar y superar. Aparte de las dificultades que una poltica energtica solar avanzada conllevara por s misma, hay que tener en cuenta que esta energa est sometida a continuas fluctuaciones y a variaciones ms o menos bruscas. As, por ejemplo, la radiacin solar es menor en invierno, precisamente cuando ms la solemos necesitar. Es de vital importancia proseguir con el desarrollo de la incipiente tecnologa de captacin, acumulacin y distribucin de la energa solar, para conseguir las condiciones que la hagan definitivamente competitiva, a escala planetaria.

    1.2 Qu se puede hacer con la energa solar? Bsicamente, recogiendo de forma adecuada la radiacin solar, podemos obtener calor y electricidad. El calor se logra mediante los colectores trmicos, y la electricidad, a travs de los llamados mdulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre s, ni en cuanto a su tecnologa ni en su aplicacin. Hablemos primero de los sistemas de aprovechamiento trmico. El calor recogido en los colectores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo domstico o industrial, o bien para dar calefaccin a nuestros hogares, hoteles, colegios, fbricas, etc. Incluso podemos climatizar las piscinas y permitir el bao durante gran parte del ao. Tambin, y aunque pueda parecer extrao, otra de las ms prometedoras aplicaciones del calor solar ser la refrigeracin durante las pocas clidas .precisamente cuando ms soleamiento hay. En efecto, para obtener fro hace falta disponer de un foco clido, el cual puede perfectamente tener su

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    origen en unos colectores solares instalados en el tejado o azotea. En los pases rabes ya funcionan acondicionadores de aire que utilizan eficazmente la energa solar. Las aplicaciones agrcolas son muy amplias. Con invernaderos solares pueden obtenerse mayores y ms tempranas cosechas; los secaderos agrcolas consumen mucha menos energa si se combinan con un sistema solar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar plantas de purificacin o desalinizacin de aguas sin consumir ningn tipo de combustible. Las clulas solares, dispuestas en paneles solares, ya producan electricidad en los primeros satlites espaciales. Actualmente se perfilan como la solucin definitiva al problema de la electrificacin rural, con clara ventaja sobre otras alternativas, pues, al carecer los paneles de partes mviles, resultan totalmente inalterables al paso del tiempo, no contaminan ni producen ningn ruido en absoluto, no consumen combustible y no necesitan mantenimiento. Adems, y aunque con menos rendimiento, funcionan tambin en das nublados, puesto que captan la luz que se filtra a travs de las