XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico

XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
AUTOMATIZACIÓN, PRUEBA Y EVALUACIÓN DE UN MOTOR STIRLING
IMPULSADO POR ENERGÍA SOLARPARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA
ELÉCTRICA.
Eros Luis Rodríguez Hernández de la Universidad de Colima eros_rh09@hotmail.com.
Asesor: Ph.D.Alejandro Isabel Luna Maldonado de la Universidad Autónoma de Nuevo León,
alejandro.lunaml@uanl.edu.mx
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La actual preocupación medioambiental y la escasez de recursos energéticos de
carácter fósil han hecho que se considere el uso de otras fuentes de energía
alternas para la generación de energía eléctrica, una de ellas es la energía solar.
La necesidad planteada en un principio trae de vuelta el uso del Motor Stirling,
que es un motor térmico y de combustión externa. Como tal, puede recibir
directamente la luz solar que concentrada funge como fuente de calor y genera
trabajo mecánico que con la ayuda de un generador se convierte en energía
eléctrica. Por otra parte, el gas en su cilindro, tiene una alta eficiencia térmica
como la del ciclo de Carnotalcanzado así mayores rendimientos ante otros
dispositivos.
METODOLOGIA
Después de un estudio detallado y del planteamiento del problema se ideo adaptar
un motor Stirling de tipo Alfa-Beta con una velocidad angular aprox. de 3000 rpm
a un concentrador solar parabólico de 62 cm de diámetro, se ha optado
automatizarla de manera que siga la luz solar, para esto se diseñó un circuito
que capta por medio de dos sensores la iluminación de los rayos del sol cada
determinado periodo, que le indican a un motorreductor realice el movimiento de
la parábola en busca de las trayectorias del sol, dicho motor será alimentado de
energía fotovoltaicalogrando con esto un mayor aprovechamiento de la energía
solar y al mismo tiempo concentrar la mayor cantidad de calor para elarranque y
funcionamiento del motor Stirling.
El circuito encargado para el control de dicho motorreductor se utilizaron
fotorresistencias el cual me proporciona voltajes analógicos que son procesados
en un microcontrolador PIC 16F877A compara ambos voltajes, a sus salidas
manda datos digitales hacia el circuito L298 que nos ayuda a controlar el cambio
de giro de un motor y alimentarlo con voltaje superior a lo que te puede
proporcionar el microcontrolador.
Toda lógica programada en lenguaje C a través del software PIC C Compiler y
para elaborar la simulación de la circuitería fue elaborada en el software ISIS
Proteus.
CONCLUSIONES
Se ha adaptado el motor Stirling al concentrador solarparabólico junto con el
motoreductor y el sistema de seguimiento solar.
© Programa Interinstitucional para el Fortalecimiento de la Investigación y el Posgrado del
Pacífico
Agosto 2014
XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
La investigación aún no está concluida, pero hasta este momento con base a las
pruebas realizadas del circuito, del motoreductor y del concentrador solar se
puede concluir que la parábola seguirá adecuadamente las trayectorias del sol.
Aun se requiere concentrar mayor cantidad de calor, se considera el uso de lentes
de fresnel y asi alcanzar la temperatura adecuada para hacer funcionar al motor
Stirling.
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Pacífico
Agosto 2014