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SISTEMA DE CONTROL DE RASTREO SOLAR IMPLEMENTADO EN UNA FPGA. ANTECEDENTES. FPGA
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SISTEMA DE CONTROL DE RASTREO SOLAR IMPLEMENTADO EN UNA FPGA
ANTECEDENTES • FPGA • Una FPGA (Field ProgrammableGateArray) es un dispositivo semiconductor que contiene bloques de lógica cuya interconexión y funcionalidad puede ser configurada 'in situ' mediante un lenguaje de descripción especializado. La lógica programable puede reproducir desde funciones tan sencillas como las llevadas a cabo por una puerta lógica o un sistema combinacional hasta complejos sistemas en un chip
LOGICA DIFUSA • La lógica difusa o lógica heurística se basa en relación de lo observado como posición diferencial. Este tipo de lógica toma dos valores aleatorios, pero contextualizados y referidos entre sí. Así, por ejemplo, una persona que mida 2 metros es claramente una persona alta, si previamente se ha tomado el valor de persona baja y se ha establecido en 1 metro. Ambos valores están contextualizados a personas y referidos a una medida métrica lineal.
¿CÓMO SE AFRONTA ESTA PROBLEMÁTICA EN LA ACTUALIDAD? • Hoy en día los seguimientos de los paneles solares solo se realizan en 2 dimensiones. Utilizando diversos sistemas que pueden realizar un control de seguimiento solar automático, siendo la energía solar capturada por los paneles un 40% mayor que el de los sistemas de captación de energía solar fija. • En la actualidad, la generación de electricidad por energía solar es ineficiente, por lo que el proyecto se centra en la manera de mejorar su eficiencia.
Como se piensa solucionar este problema • El mecanismo de diseño sostiene el panel solar y permite que el panel para realizar una aproximación de 3-dimensional (3-D) de rotación hemispheroidal para seguir el movimiento del sol durante el día y mejorar la generación de electricidad en general.
¿QUÉ INCONVENIENTES EXISTEN? • El principal inconveniente es en los lugares donde llega muy poco el sol ya que el prototipo tiende a acomodarse a la poca luz que hay y así poder obtener el ángulo correcto
¿Qué VENTAJAS EXISTEN? • El posicionamiento propuesto puede ser: el posicionamiento de equilibrio, modo automático y el modo manual. • ■ Cuando el balance de posicionamiento en un valor predeterminado plataforma solar, se utilizó un interruptor de mercurio para el posicionamiento de equilibrio. El interruptor de los cuatro conjuntos de límites de la plataforma y evita que los paneles solares son cuatro los límites de inclinación de golpear la plataforma mecanismo y dañarlo o el motor. • ■ Modo automático: en este modo, el sistema recibe la luz solar en las células fotovoltaicas de sulfuro de cadmio (CdS) y el CDS actúa como el sensor de seguimiento solar principal. El sensor se alimenta de nuevo al controlador FPGA a través de un dispositivo analógico a digital (A / D). El procesador Nios II es el núcleo principal de control y ajusta el motor de dos ejes de manera que la plataforma está en la ubicación óptima para la generación, la electricidad eficiente. • ■ Modo Manual: si el sistema tiene una falla o hay que mantener, se puede conmutar el sistema al modo manual. En este modo, se puede ajustar la posición del sistema para comprobar o realizar reparaciones.
¿Qué contribución se espera obtener? • Prototipo que pueda moverse y ajustarse en donde haya mas luz solar y se pueda ajustar al ambiente en donde se desenvuelva • Mayor presicion en los angulos que se espera tener en los paneles
Beneficios esperados • Menor cantidad de paneles solares utilizados para al obtención de energía ya que estos tienen precios muy elevados. • Mayor optimización en la luz solar captada.
Justificación del desarrollo del trabajo • En la actualidad hay varios modelos que puedan obtener la luz del sol pero ninguno que pueda obtener la luz del sol en un ángulo de 90 grados durante todo el día ya que este es optimo para la luz solar y sobretodo ninguno en modo 3D solo en modo 2D.
Objetivos del Trabajo: • Objetivo General : • Desarrollar un prototipo que pueda seguir la luz solar en distintos angulos y que pueda optimizar el uso de los paneles solares por medio una fpga y el control fuzzy. • Objetivos específicos: • Programar motores que puedan moverse en 3D • Implementar la fpga para regular los ángulos para mejorar la obtención de energía solar
CONTENIDO DE LA TESIS • RESUMEN (Español e Inglés) • ÍNDICE • ÍNDICE DE FIGURAS • ÍNDICE DE TABLAS. • GLOSARIO • CAPÍTULO 1. Introducción • CAPÍTULO 2. Estado del Arte
CONTENIDO DE LA TESIS • CAPÍTULO 3. Marco teórico • CAPÍTULO 4. Diseño del sistema de control de rastreo • 4.1 Control fuzzy • 4.2 sistema de control • CAPÍTULO 5. Implementación. • 4.1 Proceso • 4.2 Control • 4.3 Prototipo • PRUEBAS • CONCLUSIONES • REFERENCIAS • ANEXOS