Algoritmo de control en lazo abierto para mejorar el seguimiento de un helióstato

Resumen

La creciente demanda de energía y su relación con el cambio climático han impulsado la búsqueda de alternativas sostenibles, como la energía solar concentrada. En este contexto, los helióstatos desempeñan un papel crucial al reflejar y concentrar la luz solar en un receptor. Sin embargo, los enfoques de control tradicionales basados en datos geográficos presentan limitaciones. Este estudio introduce un sistema de control autónomo para helióstatos que elimina la necesidad de datos geográficos precargados. El enfoque se basa en la comunicación entre el helióstato y el seguidor solar, con dos modos de configuración: calibración del mapa y automático. Se distinguen helióstatos centralizados y autónomos, siendo estos últimos el objeto del estudio. Los helióstatos autónomos tienen su propio sistema de control y pueden tomar decisiones en cuanto a posicionamiento y seguridad. La metodología consiste en un algoritmo matemático que calcula la rotación e inclinación óptimas del helióstato para redirigir la luz hacia un objetivo. La simulación y las pruebas con prototipos físicos validan una notable coherencia entre los datos simulados y los experimentales. Un resultado clave es la sorprendente similitud del 97.9% entre los datos obtenidos, lo que valida la eficacia del algoritmo. Este estudio proporciona un enfoque robusto para el diseño de sistemas autónomos de control de helióstatos, integrando simulación y experimentación. Estos resultados avalan la precisión del algoritmo y su capacidad para dirigir eficazmente la radiación solar. La ampliación hacia el control autónomo y la evaluación completa del sistema de helióstatos facilita el camino hacia una energía solar concentrada más eficiente y sustentable.