Diseño y desarrollo de un prototipo de concentrador fotovoltaico
PROFIT (Iniciativa del Ministerio de Ciencia y Tecnología)
El objetivo del presente proyecto ha sido la implementación de un prototipo de concentrador fotovoltaico con una potencia nominal de inyección en red de 5 kW.
El dimensionado de la estructura soporte y del sistema de seguimiento del prototipo de concentración diseñado estaba condicionado fundamentalmente por las cargas aerodinámicas, que generan fuerzas del orden del peso de la estructura. En nuestro caso, enfocado a obtener una estructura más ligera pero con rigidez suficiente para soportar las cargas a las que se verá sometida, es absolutamente necesario conocer con precisión las cargas aerodinámicas, lo que sólo se puede conseguir con ensayos en túnel aerodinámico de las configuraciones diseñadas.
Los ensayos realizados se dirigieron a medir los dos tipos de deformaciones que puede sufrir la estructura debido a las cargas de viento, flexión y torsión, y que son responsables del desalineamiento óptico, con el fin de determinar si la estructura es lo suficientemente rígida para soportar las cargas de viento, o si por el contrario, hemos tomado requerimientos estructurales por encima de lo necesario.
El desarrollo experimental de este tipo de ensayos normalmente consiste en la medida de datos de presión, fuerzas y momentos. Obviamente las fuerzas y momentos son necesarias desde el punto de vista de las cimentaciones y el diseño estructural. Los datos de presiones son necesarios para limitar desviaciones locales del reflector en sí mismo, es decir, para evitar el desalineamiento óptico teniendo en cuenta que el ángulo de giro de la estructura va desde –180º a +180º.
Los ensayos fueron realizados a varias velocidades diferentes, basándonos en datos históricos de viento tomados en la estación meteorológica de la planta EUCLIDES.
Para realizar las medidas, el modelo del concentrador se fijó a la plataforma de la balanza mediante un soporte diseñado para tal propósito. Para completar los ensayos, estos se hicieron variando la orientación del sistema óptico de la estructura, tal y como ocurre en la realidad. De este modo puede obtenerse la variación de las cargas ejercidas por el viento según la posición de la estructura, determinando de este modo cuales son las posiciones de mayor y menor resistencia.