Hermes Leonardo Idrobo-Pacheco, Walter Murillo Arango, Juan David Lara-Galvis, Daniel Fernando Chávez-Ruiz
Resumen Introducción. El aprovechamiento de fuentes renovables de energía, y en especial la fotovoltaica, se ha convertido en una herramienta clave en el campo de la producción más limpia, ayudando a promover el desarrollo sostenible en muchos sectores, entre ellos el agrícola, convirtiéndose en una oportunidad de impulso para el sector. Objetivo. Este estudio evaluó el rendimiento de una instalación de paneles fotovoltaicos con dos tecnologías diferentes a través del diseño y construcción de un dispositivo electrónico de adquisición de datos comparador de curvas de potencia. Materiales y Métodos. Se consideraron dos tipos de tecnologías de paneles, (policristalinos y los amorfos) como suministro de energía eléctrica en el proceso de beneficio de café del Parque Tecnológico del Café - TECNICAFÉ-SUPRACAFÉ, Cauca, Colombia. Se diseñó un prototipo hardware con software libre, en una placa Arduino con un microcontrolador capaz de medir la irradiancia, potencia, y respuesta térmica de cada panel solar, y se calculó la energía generada con los tipos de instalaciones (paralelo y serie) Los datos de voltaje, corriente eléctrica y temperatura se almacenaron en el módulo micro SD de la tarjeta para luego graficarlas como curvas características entrega de potencia. Los Resultados sugieren la existencia de una relación directa entre la potencia entregada por los paneles con la variable de irradiancia. Los paneles policristalinos entregaron mayor potencia que los amorfos, reportando una eficiencia práctica de 11 % y 4.8 % respectivamente. Conclusión. El diseño logrado en esta investigación representa una oportunidad para mejorar el desempeño energético del sector cafetero.
Abstract Introduction. The use of renewable sources of energy, and especially photovoltaics, has become a key tool in the field of cleaner production, helping to promote sustainable development in many sectors, including agriculture, becoming an opportunity for momentum for the sector. Objective. This study evaluated the performance of a photovoltaic panel installation with two different technologies through the design and construction of an electronic data acquisition device comparing power curves. Materials and methods. Two types of panel technologies were considered (polycrystalline and amorphous) as the supply of electrical energy in the coffee processing process of the Parque Tecnológico del Café-TECNICAFÉ- SUPRACAFÉ, Cauca, Colombia. A hardware prototype with free software was designed on an Arduino board with a microcontroller capable of measuring the irradiance, power, and thermal response of each solar panel, and the energy generated with both types of installations (parallel and serial) was calculated. Voltage, electric current and temperature data were stored in the micro SD module of the card and then plotted as power delivery characteristic curves. The Results suggest the existence of a direct relationship between the power delivered by the panels and the irradiance variable. The polycrystalline panels delivered higher power than the amorphous ones, reporting a practical efficiency of 11% and 4.8% respectively. Conclusion. The design achieved in this research represents an opportunity to improve the energy performance of the coffee sector.
Resumo Introdução. O uso de fontes renováveis de energia, principalmente fotovoltaica, tem-se tornado uma ferramenta fundamental no campo da produção mais limpa, ajudando a promover o desenvolvimento sustentável em diversos setores, inclusive na agricultura, tornando-se uma oportunidade de impulso para o setor. Objetivo. Este estudo avaliou o desempenho de uma instalação de painel fotovoltaico com duas tecnologias diferentes por meio do projeto e construção de um dispositivo eletrônico de aquisição de dados comparando curvas de potência. Materiais e métodos. Foram considerados dois tipos de tecnologias de painel (policristalino e amorfo) como fonte de energia elétrica no processo de beneficiamento do café do Parque Tecnológico do Café-TECNICAFÉ-SUPRACAFÉ, Cauca, Colômbia. Foi desenhado um protótipo de hardware com software livre, em uma placa Arduino com um microcontrolador capaz de medir a irradiância, potência e resposta térmica de cada painel solar, e foi calculada a energia gerada com os tipos de instalações (paralela e serial). A corrente elétrica e a temperatura foram armazenadas no módulo micro SD do cartão e, em seguida, plotadas como curvas características de fornecimento de energia. Os resultados sugerem a existência de uma relação direta entre a potência fornecida pelos painéis e a variável de irradiância. Os painéis policristalinos entregaram maior potência do que os amorfos, relatando uma eficiência prática de 11 % e 4,8 %, respectivamente. Conclusão. O desenho obtido nesta pesquisa representa uma oportunidade de melhorar o desempenho energético do setor cafeeiro.
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