Desarrollo de un instrumento autosustentable para la medición indirecta y registro de datos de irradiancia solar basado en sensores de silicio. - Alarcón Maza, Kevin Lenin (2022)
El presente Trabajo de Integración Curricular se lo direccionó con el objetivo de desarrollar un instrumento autónomo para la medición indirecta de la irradiancia solar a partir de sensores de silicio. A través de pruebas de laboratorio, empleando un medidor de potencia solar de precisión digital modelo SM206-SOLAR, con un rango de error del ±10% por lectura y ±0.38 W/m^2 /^∘C, y entrenador fotovoltaico avanzado Lucas Nulle, se desarrolló un modelo estadístico correlacional entre la corriente de cortocircuito del módulo solar NPA5S-12H y la irradiancia artificial medida. Se determinó una correlación lineal significativa con un error porcentual absoluto medio (MAPE) en promedio del 6.97 %, un error cuadrático medio (RMSE) promedio de ±26 W/m^2 /^∘C y un error cuadrático medio relativo (rRMSE) promedio del 10.76%. Mediante las métricas de error obtenidas indican que el modelo lineal desarrollado es aceptable para levantar información de irradiancia solar en tiempo real. Para esto, se elaboró un dispositivo electrónico con funciones de comunicación inalámbrica basada en un enlace WiFi y protocolo de comunicación IoT MQTT, además de alimentación autosustentable con autonomía energética de 7 días, un índice de carga de 1.05% y un índice de descarga de 0.57%. Finalmente se configuró un servidor MQTT, SQL y una aplicación Web en un servidor Linux bajo el dominio http://solardata.espoch.edu.ec para realizar la recolección y presentación de datos en tiempo real. Se concluye que el dispositivo desarrollado, así como el modelo lineal elaborado para realizar la medición indirecta de irradiancia solar y el aplicativo Web permitirán recolectar datos más fiables y de primera mano para futuras investigaciones. Se recomienda realizar una mejor caracterización I-V del sensor de irradiancia solar bajo condiciones controladas y explorar otras técnicas de modelado de celdas fotovoltaicas para correlacionar los datos obtenidos a fin de obtener menores índices de error.