Informe de instalación y pruebas de seguidor solar y - CEAZA-Met

Informe de revisión de equipos de radiación solar
Por: Cristian Orrego Nelson (2014-11-27)
Resumen
En este documento se aplican las pruebas
hechas al seguidor solar y la revisión de
funcionamiento correcto del seguidor solar
(Solys 2) y sensores de radiación instalados en
el, estos son: radiación directa (CHP1), radiación
difusa (SMP11) y radiación solar global
(CMP10).
Los objetivos y actividades relacionadas a esto
fueron las siguientes:
1. Probar el seguidor solar
a. Armarlo según las instrucciones del manual
b. Hacer pruebas de funcionamiento energizándolo por primera vez
c. Instalación de plataforma de pruebas en CEAZA
d. Instalación del seguidor en la plataforma de pruebas
e. Instalación eléctrica para energizar el seguidor
2. Probar el funcionamiento de los sensores
a. Revisar los manuales de los sensores (CMP10, SHP11, CHP1)
b. Crear un programa para el datalogger
c. Probar valores obtenidos dentro del laboratorio
d. Instalar los sensores en seguidor solar
e. Medir por varios días en el exterior
f. Revisar por validación cruzada los datos
1. Probar el seguidor solar
Este objetivo apunta a asegurarse antes de salir a terreno que el seguidor funciona correctamente
además permite con tiempo familiarizarse con el armado y funcionamiento del equipo.
1.a Armarlo según las instrucciones del manual
Esta actividad consiste en quitar todos los dispositivos de las cajas y luego armar el seguidor solar
con sus accesorios en el interior de laboratorio. Es importante en este paso seguir las instrucciones
al pie de la letra para no equivocar por ejemplo el lado en donde se ponen algunas piezas
(izq/der).
1.b Hacer pruebas de funcionamiento energizándolo por primera vez
Antes de energizar el seguidor siempre hay que asegurarse que tiene espacio para rotar
libremente, los brazos miden cerca de un metro por lo que cuando se prende y hace su rutina de
inicialización usara cerca de 4m^2. Este proceso dura aproximadamente 5 minutos ya que debe
fijar la posición GPS.
1.c Instalación de plataforma de pruebas en CEAZA
Debido a que en el CEAZA no existía un espacio con vista al horizonte y con espacio suficiente para
hacer las pruebas de funcionamiento del seguidor solar se decidió instalar una pequeña
plataforma que sirviera a este propósito.
1.d Instalación del seguidor en la plataforma de pruebas
Cuidadosamente y removiendo los brazos de sombreamiento se procedió a subir el seguidor solar
encima de la plataforma de pruebas. Luego se reinstalaron los accesorios.
1.e Instalación eléctrica para energizar el seguidor
Teniendo el seguidor ya instalado y además verificado todo el espacio alrededor para asegurarse
que se pudiese mover libremente una vez encendido se procedió a energizarlo para comprobar
que todo funcionara bien. Particularmente importante fue revisar que los brazos apuntaran al sol
una vez iniciado el seguidor y con la posición GPS adquirida.
2. Probar el funcionamiento de los sensores
Esta actividad tiene como fin asegurarse de que los 3 sensores miden correctamente los
parámetros de radiación.
2.a Revisar los manuales de los sensores (CMP10, SHP11, CHP1)
En toda actividad de manipulación de equipos y su conexión a un datalogger la primera actividad
por ejecutar es informarse de su funcionamiento en la documentación que traen.
2.b Crear un programa para el datalogger
Consiste en hacer la programación en el datalogger incorporando los valores de calibración
incluidos con cada equipo así como la selección de canales de muestreo, velocidad de muestreo y
tiempo de agregación de las lecturas.
2.c Probar valores obtenidos dentro del laboratorio
Antes de las pruebas al aire libre es importante asegurarse que los sensores tienen lecturas dentro
de un rango esperado a las condiciones bajo techo, esto es, que no contengan datos nulos o
menores a 0 si no corresponden y que responden a la variación de luz producida al obstruirla con
algún objeto.
2.d Instalar los sensores en seguidor solar
Luego de que se hacen las pruebas bajo techo exitosamente se pueden instalar los sensores al aire
libre y en el seguidor solar, esta actividad debe ser cuidadosamente ejecutada para no dañar los
sensores que siempre contienen cupular y lentes de vidrio que son fácilmente rayados o
quebrados.
2.e Medir por varios días en el exterior
Para comprobar que todos los sensores están funcionando bien es necesario hacer pruebas de
medición en varios días a la intemperie. Por un lado con estas pruebas se espera comprobar que el
seguidor está apuntando constantemente al sol y además comprobar que los sensores miden
valores esperables a las condiciones atmosféricas a las que están expuestos, por ejemplo a pleno
sol a medio día la radiación solar deberá estar en torno a los 1000Wm2 y la radiación directa con
valores similares y la difusa con valores bajo 300Wm2. Esto corresponde a una verificación visual
de los datos buscando valores fuera de rango.
2.f Revisar por validación cruzada los datos
Finalmente si todos los valores de los sensores pasan la prueba visual entonces luego de tener los
equipos midiendo por algunos días se descargan los datos y se verifica que los valores de radiación
global horizontal son coherentes a la suma del coseno del zenit por la radiación directa más la
radiación difusa. Si estos valores están muy cerca y por lo tanto un grafico de dispersión muestra
una nube que parece una línea entonces se puede concluir que las lecturas están correctas.