Diseño y construcción de tricicleta solar - GEA - Universidad ...

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conceptualmente que opera con tres tipos de energía: solar-fotovoltaica, baterías y energía humana. La autonomía energética del vehículo es evaluada por un algoritmo que con información solarimétrica histórica de los años 2003, 2004 y 2005 permite realizar un análisis del comportamiento del sistema en cuestión. 3.2.4 Operación del Sistema de Transporte Solar Una visión sistémica del vehículo contempla distintos tipos de energía las que se consumen y almacenan de acuerdo a las prioridades del sistema. Para ello se estableció una jerarquía y lógica de funcionamiento que se representa en la figura 3.1. La energía primaria que proviene del Sol es convertida en energía eléctrica a través de los paneles fotovoltaicos. Esta energía alimenta en forma directa al motor, que a su vez mueve el vehículo. En este proceso de conversión la energía se transforma en movimiento (energía cinética), variación de altura (energía potencial) y pérdidas (por roce del viento, fricción en ejes, disipación de calor). Las pérdidas del sistema son representadas en forma general ya que corresponden a la suma de pérdidas en los distintos procesos de conversión. Cuando la energía para mover el vehículo proviene de la energía potencial, tanto los paneles fotovoltaicos como el motor (operando como generador) suministran energía al banco de baterías (controladas por un regulador de carga). Si la energía suministrada desde los paneles no es suficiente para mover el vehículo, es necesario traccionar el vehículo con los pedales. Si la energía aún no alcanza, la batería se conecta al motor para mover el sistema mecánico. Fig. 3.1 Flujos de potencia en el Sistema de Transporte 3-2
3.3 Desarrollo del programa de simulación 3.3.1 Bases de Datos (BD) El programa consta de cuatro bases de datos que almacenan información relevante de data histórica solarimétrica, información geográfica de la ruta y de los elementos del sistema fotovoltaico tales como paneles y baterías. 3.3.1.1 BD Información solarimétrica Esta base de datos almacena los valores de radiación solarimétrica total en [W/m 2 ] medidos por el Laboratorio de Evaluación Solar UTFSM en los años 2003, 2004 y 2005. Las mediciones son almacenadas cada 10 minutos y corresponden al un promedio de mediciones tomadas cada 1 minuto en el intervalo. W solar = 10 ∑ i= Wi 1 ⎡ W ⎤ ⎢ 2 10 ⎣m ⎥ ⎦ Las mediciones corresponden a la radiación solar total, o sea, a la radiación solar difusa y directa. Para este estudio se considera que la radiación solar es similar en la ruta de desplazamiento, siendo aproximación razonable utilizar este registro histórico debido a la corta distancia. Fig. 3.2 Perfil de Alturas recorrido Casa Central UTFSM – Sede JMC Fig. 3.3 Vista aérea ruta Valparaíso-Quilpué obtenida con los puntos medidos (GPS TrackMaker) 3-3
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