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Diseño y construcción de un prototipo de seguidor solar de dos ejes para la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central

dc.contributor.advisorGonzáles V., Carlos Héctor
dc.contributor.authorAvilán Nova, Alexandra
dc.contributor.authorMontoya Quintero, Cesar Augusto
dc.contributor.authorRamírez Amado, Johan Sebastián
dc.date.accessioned2025-10-22T21:31:45Z
dc.date.available2025-10-22T21:31:45Z
dc.date.issued2015
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14329/1848
dc.descriptionDiagramas, planos y fotografías.spa
dc.description.abstractEl aprovechamiento de las fuentes de energía renovables es variado, entre ellas están la energía eólica, hidráulica y solar. Desde, siglos atrás se utilizaban, hasta la llegada de la revolución industrial, su uso bajo, debido a la utilización del petróleo por su bajo costo. Dado que en la actualidad el uso de recurso fósil, ha generado problemas ambientales y así incrementando el costo por su explotación, el uso de las energías renovables volvió a su auge, luego que son inagotables, limpias utilizando de forma autogestionada, la energía solar fotovoltaica es la más usada luego que puede suministrar energía así los días estén nublados. Los diferentes desarrollos están incluidos para la transformación de esta energía en electricidad para la mejora de la calidad de vida, es la utilización de sistemas fotovoltaicos, captando su radiación, son dependientes de los factores de posición y época del año. Los paneles solares pueden ser estacionarios o estar orientados hacia el sol utilizando un seguidor solar. La ventaja de los paneles solares fotovoltaicos estacionarios es que no requieren de un equipo extra para la orientación, mediante los paneles solares; la generación de energía aumenta. En consecuencia, surge la idea de este proyecto orientado a diseñar y construir un seguidor solar de dos ejes con sistema de medición y análisis de datos para el laboratorio de energías alternas, robótica y automatización en la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central.spa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1. ESTADO DEL ARTE 1 1.1. Según movimiento 1.1.2. Según algoritmo de movimiento 1.1.3. Actualidad de los seguidores solares 1.2. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.3. JUSTIFICACIÓN 1.4. OBJETIVOS DEL PROYECTO 1.4.1. Objetivo general 1.4.2. Objetivos específicos 1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO 2. MARCO TEÓRICO 2.1. EL SOL Y LA TIERRA 2.2. ENERGÍA SOLAR 2.2.1. Radiación en la atmósfera 2.2.2. Balance radiactivo de la atmósfera 2.2.3. Ventajas y desventajas de la energía solar 2.2.4. Cantidad de radiación solar en Colombia 2.3. ESTADO ACTUAL 2.4. ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA 2.5. SISTEMA GENERADOR 2.5.1. Células solares 2.5.2. La unión p-n 2.5.3. Funcionamiento de una célula solar 2.5.4. Parámetros de la célula solar 2.5.5. Tipos de células solares 2.5.5.1. Células policristalinas 2.5.5.2. Células monocristalinas 2.5.5.3. Células con tecnología de película fina 2.5.5.4. Células solares según la forma 2.5.6. Seguidor solar 2.5.6.1. Movimientos del planeta con respecto al sol 2.5.6.2. Funcionamiento del seguidor solar 2.5.7. Regulador de energía solar 2.5.8. Almacenamiento de la energía 2.5.8.1. Tipos de batería 2.6. SISTEMA DE ACONDICIONAMIENTO DE POTENCIA 3. METODOLOGÍA 3.1. TIPO DE ESTUDIO 3.2. UNIDAD DE ANÁLISIS 3.3. UNIDAD DE ESTUDIO 3.4. UNIDAD DE TIEMPO 3.5. UNIDAD GEOGRÁFICA 3.6. METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN 3.7. POBLACIÓN 3.8. INSTRUMENTOS Y EQUIPOS 3.8.1. Instrumentos 3.8.2. Equipos 4. DESARROLLO DEL PROYECTO 4.1. ALTERNATIVAS DE DISEÑO 4.1.1. Primera alternativa 4.1.2. Segunda alternativa 4.1.3. Tercera alternativa 4.2. SELECCIÓN DE DISEÑO 4.3. DISEÑO MECÁNICO 4.3.1. Cálculo del primer eje 4.3.1.1. Cálculo del torque 4.3.1.1.1. Cálculo de la aceleración angular 4.3.1.1.2. Velocidad angular del sol 4.3.1.1.3. Velocidad angular critica 4.3.1.1.4. Aceleración angular 4.3.1.1.5. Cálculo del momento de inercia 4.3.1.1.6. Torque 4.3.1.2. Selección del actuador 4.3.1.3. Geometría de los engranajes 4.3.1.4. Geometría del eje 4.3.1.5. Selección de los rodamientos 4.3.2. Cálculo del segundo eje 4.3.2.1. Cálculo del torque 4.3.2.1.1. Aceleración angular 4.3.2.1.2. Momento de inercia 4.3.2.1.3. Torque 4.3.2.2. Selección del actuador 4.3.2.3. Geometría de los engranajes 4.3.2.4. Geometría del eje 4.3.2.5. Selección de los rodamientos 4.3.3. Análisis estructural 4.3.3.1. Análisis de los apoyos laterales 4.3.3.2. Análisis de la barra de soporte 4.3.3.3. Análisis del cilindro de soporte 4.4. SISTEMA ELECTRÓNICO 4.4.1. Características de Arduino 4.4.2. Arduino 4.4.3. El corazón de Arduino 4.4.4. Sensor de voltaje 4.4.5. Placa de motores 4.4.6. Diseño del circuito impreso de la placa de motores 4.4.7. Ensamble de Arduino y placa de motores 4.5. PROGRAMACIÓN DE ARDUINO 4.5.1. Características del software de Arduino 4.5.2. Estructura del programa desarrollado 4.5.3. Sketch usado en Arduino 4.6. DISEÑO DEL SOFTWARE 4.6.1. Software usado en el desarrollo de Sinapsis 4.6.2. Metodología de diseño 4.6.3. Interfaz de la aplicación 4.7. SISTEMA FOTOVOLTAICO 4.7.1. Dimensión de la carga 4.7.2. Dimensionamiento de la instalación fotovoltaica 4.7.2.1. Selección del panel fotovoltaico 4.7.2.2. Selección de la batería 4.7.2.3. Selección del regulador 4.7.3. Conexiones sistema fotovoltaico 5. RESULTADOS 5.1. MEDICIÓN DE VOLTAJE AL PANEL SOLAR ESTÁTICO Y MÓVIL 5.2. UTILIDAD DE VOLTAJE 5.3. COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS 6. ANÁLISIS DE COSTOS 6.1.1. Costos de materiales 6.1.2. Nano de obra indirecta 6.1.3. Mano de obra directa 6.1.4. Costos de organización 6.1.5. Imprevistos 6.1.6. Resumen de costos 6.2. FINANCIAMIENTO 7. CONCLUSIONES 8. RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍAspa
dc.format.extent213 páginasspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.publisherEscuela Tecnológica Instituto Técnico Centralspa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/spa
dc.titleDiseño y construcción de un prototipo de seguidor solar de dos ejes para la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Centralspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)spa
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dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa
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dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero Electromecánicospa
dc.publisher.facultyElectromecánicaspa
dc.publisher.placeBogotá D.C.spa
dc.publisher.programIngeniería Electromecánicaspa
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dc.subject.armarcEnergía mecánica
dc.subject.armarcRecursos energéticos
dc.subject.armarcFuentes de alimentación de electricidad para aparatos
dc.subject.armarcEnergía solar - Aplicaciones industriales
dc.subject.armarcEnergía eólica
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
dc.type.contentTextspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPspa
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_14cbspa
dc.contributor.juryRojas Pirabán, German Augusto
dc.contributor.juryGordillo Ardila, Carlos Roberto


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electromecanica-35.pdf
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