Desarrollo de un sistema de control para colectores solares de placa plana con mira a su aprovechamiento en procesos de deshidratación en frutas y verduras

El uso de energía solar ha tomado fuerza a través de los últimos años como alternativa energética para el reemplazo de fuentes de energías convencionales, sumado a esto que con el uso de la energía solar se mitiga el daño ambiental, con la ayuda de los diversos avances tecnológicos se tecnifican los procesos para el aumento de la eficiencia de los instrumentos que permitan el aprovechamiento de dicha energía. En este trabajo se desarrolló una estrategia de control y un sistema físico, enlazados entre sí, que permitan con la energía proveniente del sol en forma radiación mantener una temperatura a la salida de un colector solar de placa plana dentro de un rango específico, utilizando el software Simulink de Matlab se programó el desarrollo analítico de la función de transferencia obtenida para el cálculo del colector solar en estudio y por medio de una tarjeta microcontroladora llamada Arduino mega se le ordena al sistema físico que hacer ante las condiciones fluctuantes del ambiente. El rango de trabajo del colector es de 60±5°C, la estrategia de control previamente programada en Simulink se encargará de recibir las diferentes temperaturas medidas por los sensores y aportar fluido caliente o fluido frío en función de la temperatura de salida. Se realizaron pruebas en diferentes días con la estrategia de control implementada y sin la estrategia de control, se obtuvieron lecturas de aproximadamente cinco horas solares, y posteriormente se hizo un análisis estadístico para determinar los efectos que tuvo la implementación de la estrategia de control. Lo que arrojó una disminución del coeficiente de variabilidad de un 12% que se calculó sin la estrategia de control a un 3% con la estrategia de control implementada, según criterios estadísticos propios del método usado para el análisis estadístico (t-student) se acepta el sistema y es viable su implementación.

• Autores: Cabrera Rojas, Brian Roy; Sotter Botero, Juan Humberto
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2020
• Institución: Universidad de Córdoba
• Repositorio: Repositorio Institucional Unicórdoba
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/2601
• Acceso en línea: https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/2601
• Palabra clave: Energía solar; Colector solar de placa plana; Arduino mega; Simulink de Matlab; Estrategia de control; Coeficiente de variabilidad; Solar power; Flat plate solar collector; Arduino mega; Matlab Simulink; Control strategy; Coefficient of variability
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