“La Ruta Solar 2010” -...
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“La Ruta Solar 2010”Experiencia de diseño y
construcción de tricicleta solar
Charla organizada por:
EDUARDO SOTO SEPÚLVEDAIngeniero Eléctrico UTFSM - CHILE
(Est.) Máster Europeo en Energías Renovables CIRCE UZ - ESPAÑAGraduate Member IEEE
construcción de tricicleta solar
y Primera competencia
latinoamericana de vehículos
solares
1
2
Universidad Técnica Federico Santa MaríaValparaíso - CHILE
Océano Pacífico
3
Línea de tiempo del proyecto
2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ingeniería Básica y de
Finalización pruebas de
Búsqueda de capitales
empresariales concursos
Competencia latinoameric
ana de vehículos
solares
Nace la idea
Investigación de mercado, desarrollo de la estructura
Básica y de detalle
pruebas de la tricicleta
solar.Segunda
etapa: Proyecto
Ruta Solar
concursos internacionales. Creación de la
Fundación Ruta Solar
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400
Pot
enci
a [W
/m2
]
Tiempo [min]
Radiación Solar Diaria - Valparaíso
solares
4
Congresos
2006 2007 2008
COLOMBIAV Congreso
Latinoamericano de Estudiantes de Ingeniería
BRASILInternational Conference
Engineering for Sustentable
Energy in Developing Countries, ESPAÑA
XIV Congreso Ibérico y IX Estudiantes de Ingeniería Mecánica y Metalurgia,
Medellín
Energy in Developing Countries,
Río de Janeiro
CHILECongreso IEEE INGELECTRA,
Temuco
XIV Congreso Ibérico y IX
Congreso Iberoamericano
de energía solar, Vigo
5
Simulación del sistema fotovoltaico
Un desafío para el Un desafío para el
dimensionamiento del panel
fotovoltaico y banco de baterías
6
Simulación del sistema fotovoltaico
Información de fabricantes o
características a través de ensayos
Información histórica obtenida
de estaciones solarimétricas
Fisiología humana
Información del trayecto a evaluar
Fisiología humana
Rendimiento global del sistema
7
Perfil de Altura Recorrido Casa Central UTFSM Valparaíso - Campus JMC Quilpué
0,20
Y=150[m]
Z=11,98[km] (JMC - UFTSM)
Velocidad v/s Pendiente
25
30
35
40
45
0,00
0,10
0,0 4,9 6,3 8,0 9,3 12,0
Eje
Y [k
m]
Distancia [km]
Z=0[km] (Casa Central - UFTSM)
0
5
10
15
20
25
-0,2 -0,15 -0,1 -0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2
Pendiente (dz/dF)
[km
/h]
8
Diseño del algoritmo para la simulación fotovoltaica
)( pérdidascinéticapotencialbateríahumanasolarparcial EEEEEEE ∆+∆+∆−∆⋅+∆⋅+∆= κµ
1000
1100
1200Ejemplo de radiación solar diaria 30/01/2003 -
Valparaíso
Energía potencial, cinética y perdidas Energía solar-eléctrica
Energía humana y batería Energía solar-fotovoltaica posible acumular
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10001100120013001400
Pot
enci
a [W
/m2]
Tiempo [min]
9
Resultado de la simulación del sistema fotovoltaico
1x SM10012P
2 x SM10012P
1 x SQ175PC
10
La tricicleta
Diseño y construcción de la Diseño y construcción de la
tricicleta, desarrollo del
accionamiento eléctrico y sistema
de control de energía
11
La tricicleta
12
Panel fotovoltaico
13
Esquema general del accionamiento eléctrico de la tricicleta solar
14
15
“Boost”
Corriente v/s Tensión Potencia v/s Tensión
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Cor
rient
e [A
]
Tensión [V]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40
Pot
enci
a [W
]
Tensión [V]
EjemploRadiación global en plano horizontal:1100 W/m2Temperatura: 52°C
16
“Buck/Boost”
17
Microcontrolador
18
Medición
19
Control
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Energía humana
( ) Nmrpm
W
W
PT
pedales
humanahumano 8,35
2060/2
75
min_
max_max_ =
⋅==
π
21
Calibración y ensayos
22
T
1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >
1) Ref A: 500 mV 50 us
Modificaciónes de la tricicleta
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Motor DC a Motor Brushless DC
24
Transmisión de datos
Alcance 1 kmAlcance 1 km
100010101 1010101
ATMega + PIC + AntenaAntena + ordenador + software
almacenamiento de datos 25
La Ruta Solar
Rumbo al 2010Rumbo al 2010
26
27
• Fomento a la investigación, desarrollo e innovación en soluciones de transporte.
• Sensibilización de la ciudadanía.• Unión entre países para la solución de problemas
comunes con tecnologías apropiadas para la región.• Potenciar el turismo y conocimiento de los lugares
donde se realice la competición.
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0
100
200
300
400
500
600
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1000
1100
1200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400
Po
ten
cia
[W/m
2]
Tiempo [min]
Radiación Solar Diaria - Valparaíso
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Lo que falta…
Medición
• Evaluar el funcionamiento de la tricicleta solar en la ruta.
• Adquisición de datos relevantes para los equipos participantes (diciembre 2009)
Seguridad
• Evaluación de riesgos (seguridad de los participantes)
• Coordinación con la policía y servicios de emergencias.
• Establecer los requerimientos técnicos para la construcción de los vehículos que
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Reglas
• Establecer los requerimientos técnicos para la construcción de los vehículos que competirán.
• Reglamento de la competencia. Aspectos logísticos y otros.
Fundación Ruta Solar
• Aspectos legales para crear la Fundación Ruta Solar.
• Promoción de la competición como proyecto bicentenario.
• Sociedad con instituciones, empresas , entidades gubernamentales y organizaciones internacionales que apoyen la actividad y la mantengan a través del tiempo
Muchas gracias!Muchas gracias!Agradecimientos a institucionesDirección General de Comunicaciones UTFSMDepartamento de Electricidad UTFSMGrupo GEA UTFSM – Generación de Energías AlternativasLaboratorio de evaluación solar Federación de Estudiantes UTFSMMinisterio de EducaciónRama de Estudiantes IEEE Universidad de Zaragoza
Agradecimientos a personasProfesores guías y correferente: Sr. Ricardo Fuentes, Sr. Germán Stolz (q.e.p.d) y Sr. Nelson LeivaProfesor Pablo LezanaProfesor Víctor FigueroaProfesor Rodrigo GodoyMarcelo ÁvalosRamón ZulénJuan Carlos CasanovaRuben BravoAmigos y familiares que contribuyeron en el desarrollo directo e indirecto del proyecto
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