Aunque en el mercado de las energías renovables haya ya tecnologías tremendamente estandarizadas (aerogeneradores, placas solares...) siempre se puede mejorar lo ya inventado. En España existen todo tipo de ingenios que pueden revolucionar y exprimir estos dispositivos, sacándole mucho más jugo para tener todavía más energía limpia. Wexter Home, un grupo de jóvenes dedicados a proyectos de electrónica y programación, ha replicado una de estas: un rastreador solar o 'solar tracker' casero
Este dispositivo es una estructura motorizada en la que se acoplan una serie de placas solares para orientarlas todo el rato hacia el sol. El funcionamiento sería muy similar al comportamiento de los girasoles; estos giran buscando en todo momento la luz del sol. El 'solar tracker' de Wexter Home hace básicamente lo mismo, gira la estructura para mantener en todo momento los paneles apuntando al sol.
¿Cómo lo han hecho? Y sobre todo ¿realmente es viable? Y es que la invención, dentro de su complejidad, se puede realizar. La idea es sencilla; conseguir generar más energía eléctrica al mantener los paneles todo el rato mirando al sol hasta que se ocultan. Esta es una versión casera de un aparato muy extendido en el mercado de energías renovables.
Un 'solar tracker' casero
Wexter Home es un canal de YouTube español que se dedica a realizar proyectos de ingeniería, tecnología, electrónica y demás. En definitiva, un equivalente más centrado en la electrónica del popular canal Linus Tech Tips. En uno de sus últimos vídeos, el canal construye un seguidor solar, o un rastreador solar, para optimizar la obtención de energía solar de las placas solares.
Todo comienza con los materiales. Lógicamente, depende muchísimo de qué placas solares se van a instalar, ya que cuanto más grandes y pesadas sean estas, más voluminosa la estructura y más difícil lo tendrá el motor para orientar la estructura. Al final, escogieron dos placas solares relativamente compactas, de 50 W y de 67 x 45 centímetros, con un peso de 4 kilos cada una.
Construyendo un solar tracker
La idea original era hacer un 'solar tracker' que pudiera orientar las dos placas, pero debido a que este sería demasiado grande, para realizar el experimento principal decidieron colocar una para probarla y otra dejarla fija. Posteriormente la idea era montarlas las dos a la vez.
Un pequeño detalle. Tal y como explican en Wexter Home, se escogieron paneles de tipo monocristalino, un tipo de panel que destaca por obtener un buen rendimiento a costa de un mayor precio de venta. Hay alternativas más económicas, como los paneles policristalinos, pero para conseguir el mejor rendimiento en el experimento, convenía usar paneles monocristalinos, en parte debido al reducido espacio.
En este proyecto hay varios retos a tener en cuenta. Por ejemplo, el más evidente: ¿cómo conseguir que el solar tracker sepa dónde apuntar las placas? Las placas deben estar ubicadas en perpendicular al sol, y los jóvenes tuvieron que tener detalles en cuenta la posición del sol, lo que les obligaba a determinar aspectos como la latitud la fecha y la hora actual del día.
Así, decidieron calcular dichas coordenadas usando estas métricas. El material principal del que está hecho este dispositivo es el aluminio, debido a su ligereza (para aligerar carga al motor) y a su durabilidad, ya que no necesita tratamiento antioxidante. Además, los jóvenes también incluyeron piezas impresas en 3D para asentar la base y un rodamiento en la parte central para ayudar al movimiento del 'solar tracker'.
Construyendo un solar tracker
Respecto al motor y al movimiento, los chicos de Wexter Home decidieron no solo incluir un motor de 45 N-cm (Newton centímetro) sino un sistema completo de transmisión polea-correa (el mismo que usan los pedales de una bicicleta) para reducir la cantidad de esfuerzo que el motor tiene que realizar. Junto a todo esto, incluyeron un sistema de perfiles para ajustar el ángulo de inclinación de las placas en la parte trasera de forma automática.
La electrónica corre a cargo de varios elementos; un driver o controlador (un DRV8825) y un microcontrolador para establecer en el primer dispositivo parámetros como la velocidad, la dirección y el momento en el que debe moverse. En este caso, usaron un SP32, un SoC de bajo coste que incluye Bluetooth y WiFi con un microprocesador Xtensa de 2 núcleos.
SP32 de Wexter Home
El hecho de que este SP32 pueda conectarse a Internet es importante. No solo porque abre la puerta a varios aspectos fundamentales de conectividad (un futurible control por smartphone) sino porque puede servir para establecer cómo sabrá el 'solar tracker' la posición del sol. Al final, optaron por descargar tablas con los cálculos de las coordenadas del sol para todo el año e implementarlos en el microcontrolador. Una solución temporal, hasta usar otros métodos como un sensor solar profesional.
Hay que aclarar que este no es ni mucho menos un invento nuevo. Existen todo tipo de seguidores solares y de hecho, tienen algunos usos añadidos muy útiles, como inclinar las placas automáticamente para quitar la nieve que se acumula sobre las placas en zonas nevadas. La idea es que este es un proyecto casero paso a paso que un usuario con determinados conocimientos puede replicar.